人工合成代謝路徑CAD系統(tǒng)研究.pdf

1、合成生物學(xué)飛速發(fā)展，工程領(lǐng)域?qū)υO(shè)計(jì)外源基因引入載體細(xì)胞引導(dǎo)路徑合成從而獲得目標(biāo)產(chǎn)物的需求大大增加，這已經(jīng)是工業(yè)化生產(chǎn)中獲得自然界中產(chǎn)量少的化合物的一個(gè)重要方法。人工合成代謝路徑設(shè)計(jì)已經(jīng)是當(dāng)前工程領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，該領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)醫(yī)療、工業(yè)等方面都有至關(guān)重要的作用。
　　雖然很多實(shí)驗(yàn)組從實(shí)驗(yàn)角度完成人工合成代謝路徑的設(shè)計(jì)工作，但始終沒能設(shè)計(jì)出一個(gè)專門的平臺(tái)來輔助相關(guān)的工作，人工合成代謝路徑設(shè)計(jì)的工作由路徑設(shè)計(jì)、合成基因設(shè)計(jì)、寡核苷酸

2、切割等工作組合執(zhí)行完成，這是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中每部分工作基于不同的目的、實(shí)驗(yàn)環(huán)境都有各自的側(cè)重點(diǎn)，且都有一些沒有研究清楚的問題。為了設(shè)計(jì)出能夠高效表達(dá)進(jìn)而引導(dǎo)路徑合成的的DNA序列，我們從各個(gè)角度對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行研究。
　　本文主要完成三部分工作:(1)尋找影響蛋白表達(dá)情況的DNA序列特征，這里利用具有表達(dá)信息的DNA序列對(duì)影響蛋白表達(dá)情況的序列的特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)擬合及關(guān)聯(lián)分析，找到影響表達(dá)的序列特征;(2)提出了一種基于芯

3、片合成技術(shù)的寡核苷酸設(shè)計(jì)算法和一種基于人工合成代謝路徑需求而研發(fā)出來的新的逆轉(zhuǎn)錄算法，前者主要是針對(duì)當(dāng)前PCR和LCR技術(shù)的寡核苷酸設(shè)計(jì)方法無法滿足芯片合成技術(shù)需求的缺陷，改進(jìn)了處理PCR技術(shù)的方法使之滿足芯片合成技術(shù)的需要;在人工合成代謝路徑CAD系統(tǒng)的需求下提出了綜合多種影響表達(dá)因素的新的逆轉(zhuǎn)錄算法;(3)整合了能完成從代謝路徑到寡核苷酸設(shè)計(jì)整個(gè)流程的人工合成代謝路徑CAD系統(tǒng)，它可以完成路徑設(shè)計(jì)或搜索、合成基因設(shè)計(jì)、寡核苷酸設(shè)計(jì)這