利用脱氧核酶调控基因表达的DNA计算模型研究

第３ｌ卷第１２期　计　算　机　学　报　Ｖｏｌ＿３１　Ｎｏ．１２　２００８年１２月　ＣＨＩＮＥＳＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＯＭＰＵＴＥＲＳ　Ｄｅｃ．２００８　利用脱氧核酶调控基因表达的ＤＮＡ计算模型研究　张凤月”　宋海刚　温俊　海”　张　强。　刘　波　（北京理工大学生命科学与技术学院生物医学与工程系　北京　１０００８１）　（中国科学技术部基础研究管理中心　北京　１００８６２）　３　（大连大学辽宁省智能信息处理重点实验室　辽宁大连　１１６６２２）　４　（中国检验检疫科学研究院北京１０００２９）　摘要　用于逻辑调控基因表达分子自动机的研究是ＤＮＡ计算的重要研究领域．文中将脱氧核酶技术应用于　ＤＮＡ计算研究当中，利用脱氧核酶的特性，特别是可以作为反义药物的特点，作为构建分子自动机的主要材料，设　计了调控基因Ｈ—ｒａｓ表达的ＤＮＡ计算模型，而且模型也可适用于其它过表达基因的调控．结合ＤＮＡ计算具备的　高度并行性和智能性的优点，该模型为ＤＮＡ计算在基因表达调控方面的应用做了进一步探索．　关键词ＤＮＡ计算；脱氧核酶；基因表达调控　中图法分类号ＴＰ３０１　ＤＮＡ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｔｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｇｅｎｅ　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｆｅｎｇ—Ｙｕｅ”　ＳＯＮＧ　Ｈａｉ—Ｇａｎｇ　ＷＥＮ　Ｊｕｎ—Ｈａｉ　ＺＨＡＮＧ　Ｑｉａｎｇ。’　ＬＩＵ　Ｂｏ　”（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８１）　（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００８６２）　。　（Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１６６２２）　”（Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ．Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２９）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｆｏｒ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｓ　ａｎ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｂｅｉｎｇ　ａｎｔｉｓｅｎｓｅ　ｍｅｄｉｃａ—　ｔｉｏｎ，ＤＮＡｚｙｍｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ａｓ　ｂａｓｉｓ　ｍａｔｅｒｉａ１．　Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｍｏｄｅｌ　ａｌｓｏ　ｈａｓ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｔｈｅｒ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｇｅｎｅｓ．Ｂｅｎｅｆｉｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｍａｓｓｉｖｅ　ｐａｒａｌ—　ｌｅｌｉｓｍ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｔｈｉｓ　ｍｏｄｅｌ　ｅｘｐｌｏｒｅｓ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏ１　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ＤＮＡｚｙｍｅ；ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｌ　ＩｎｔｒＯｄｕｃｔｉＯｎ　ｒｅａｄｙ　ｌｏｎｇ—ｓｔａｎｄｉｎｇ．ｂｕｔ　ｉｔ　ｗａｓ　ｎｏｔ　ｕｎｔｉｌ　１　９９４　ｗｈｅｎ　Ａｄｌｅｍａｎ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ｓｏｌｖｅｄ　ａ　７　ｖｅｒｔｅｘｅｓ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ　ａｔｔｅｍｐｔｅｄ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｏｒ—　ｔｈｅ　Ｈａｍｉｈｏｎ　Ｒｏａｄ　Ｐｒｏｂｌｅｍ　ｗｉｔｈ　ＤＮＡ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，　ｇａｎｉｓｍ’Ｓ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅ（ＤＮＡ，ＲＮＡ，　ｔｈｉｓ　ａｓｐｅｃｔ’Ｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎｌｙ　ｔｈｅｎ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ａ　ｍａｊｏｒ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ，ｅｔｃ．）ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈＬ　．Ａｆｔｅｒｗａｒｄ，ｔｈｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｏｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｖｉｓｉｏｎ　ｗａｓ　ａｌ—　ｈａｓ　ｍａｄｅ　ｔｈｅ　ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｓｏｌｖｉｎｇ　收稿日期：２ｏｏ８一Ｏ４—２０；最终修改稿收到日期：２００８—１１－０２．本课题得到国家自然科学基金（６０４０３００１，３０７４００３６，３０８７０５７３）、辽宁省智能信　息处理重点实验开放课题（２００５—１）以及新世纪优秀人才支持计划资助．张凤月，男，１９７３年生，博士，讲师，主要研究方向为生物计算和　生物信息学．宋海刚，男，１９７５年生，博士，助理研究员，主要研究方向为系统工程、计算机应用．温俊海，男，１９６９年生，博士，副教授，主要　研究方向为图像处理与重建．张强，男，１９７１年生，博士，教授，主要研究领域为ＤＮＡ计算、神经网络、计算机动画．刘　波，女，１９７３年　生，博士，副研究员，主要研究方向为ＤＮＡ计算和植物保护．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｂｏｂｊ＠１２６．ｃｏｒｎ．　２０９８　计　算　机　学　报　２００８越　ｈａｒｄ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ＮＰ　ｐｒｏｂｌｅｍ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｂｙ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｉｎｃｌｕｄｅ：　Ｌｉｐｔｏｎ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓａｔｉｓｆｉａｂｉｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　（ＳＡＴ）ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　ａ　ｔｕｂｅ　ｉｎ　１９９５［　］：０ｕｙａｎｇ　ｉｍｉｔａｔｅｄ　Ａｄｌｅｍａｎ’ｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｍａｘｉｍａｌ　Ｃｌｉｑｕｅ　Ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎ　１９９７／。］；Ｅｒｉｃ　ｔｒｉｅｄ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ＳＡＴ　ｂｙ　ａ　ｃｅｌｌｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａｔａ　ｍｏｄｅｌ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｐｌａｓｍｉｄ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ　ｉｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ［４３；Ｑｉｈｕａｎｇ　Ｌｉｕ，Ｗｉｓｃｏｎ—　ｓｉｎ—Ｍａｄｉｓｏｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｄｉｄ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｌｖｅｄ　ａ　４　ｖａｒｉａｂｌｅｓ　ＳＡＴ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎ　２０００，ｔｈｉｓ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅＥ　］；Ｂｒａｉｃｈ　ｓｏｌｖｅｄ　ａ　２０　ｖａｒｉａｂｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　３－ＳＡＴ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｂａｓｅｄ　Ａｃｒｙｄｉｔｅ　Ｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　２００２［　．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ＤＮ　Ａ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ　ｔａｋｅ　ｔｈｅ　Ｓｔｉｃｋｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ［　］ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｓｐｌｉｃｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｍｏｄｅｌＥ　ａｓ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ．ａｎｄ　ｍａｎｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｒｅ—　ｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｒｅｐｏｒｔｅｄ．　Ｉｎ　２００　１，ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｓｅｍｉａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｕｂｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍａｃｒｏ—　ｍｏｌｅｃｕｌｅ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｂｙ　Ｂｅｎｅｎｓｏｎ　ｆｒｏｍ　Ｉｓｒａｅ—　ｌｉ　Ｗｅｉｔｚｍａｎ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｃａｕｓｅｄ　ｔｈｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｏ　ｏｂｔａｉｎ　ｕｎＤｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄ　ｐｒｏ－　ｇｒｅｓｓ［　．Ｉｎ　２００２，ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｂｙ　Ｓｕｙａｍａ．　Ｔｈｉｓ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｗａｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｌｅｃ—　ｕｌａｒ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｐａｒｔ．　Ｔｈｅ　ｆｏｒｍｅｒ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｃｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｒｅｓｐｏｎｄｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ。ｔｈｅ　１ａｔｔｅｒ　ｃａｒ－　ｒｉｅｄ　ｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｒｅｓｕｌｔ［　．Ａｆｔｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｓｅｍｉａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｕｂｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｉｅｄ　ａｕｔｏｍａｔａ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｌｉｆｅ　ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｂｅｎｅｎｓｏｎ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕ—　ｔｏｍａｔｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｔｏ　ｏｐｅｎ　ｕｐ　ａ　ｎｅｗ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ＤＮＡ　ｃｏｒｎ—　ｐｕｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　２００４Ｅ　．ｗｈｉｃｈ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｅｓｔ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｎ　７２　ｖｉｔｒｏ［　．Ｔｈｉｓ　ａｕｔｏｍａｔｏｎ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ｍｏｄｕｌｅｓ，　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ，ｔｈｅ　ｉｎ—　ｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅ　ｅｌｅｍｅｎｔａ—　ｒｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ａｕｔｏｍａｔｏｎ　ｉｓ　ｔｏ　ｄｉａｇｎｏｓｅ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｍＲＮＡ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｉｎ　ｔｕｂｅ　ａｃ—　ｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｒｕｌｅ，ａｎｄ　ｔｏ　ｐｒｏ—　ｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ　ｆｏｒ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｃｏｒｒｅ—　ｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔ（ｏｒ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｄｒｕｇｓ）．　Ｔｈｅｒｅｂｙ　ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｇｅｎｅ　ｔｈｅｒａｐｙ，ｉ．ｅ．ａｎｔｉ—　ｓｅｎｓｅ　ｔｈｅｒａｐｙＥ１３］．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｓｓｅｎｔｉａ１　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｃｏｍｐｕ—　ｔａｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ｕｓｉｎｇ　ｅｎｄｏｎｕｃｌｅａｓｅ　Ｆｏｋ　Ｉ　ａｓ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ，ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｉ－　ｔｉｏｎ。ｔｈｉｓ　ａｕｔｏｍａｔｏｎ　ｈａｖｅ　ｔｗｏ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ“ｙｅｓ’’　ａｎｄ“ｎｏ”．ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ“ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ’’ａｎｄ“ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ”ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．　Ａｆｔｅｒｗａｒｄ，ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　Ｔｕｒｎｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅ　ｂｉｏ一　１ｏｇｉｅａｌ　Ｔｕｒｎｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａ—　ｔｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ａｌｓｏ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ［　．Ｉｎ　２００６，Ｇｅｏｒｇ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｅｎｚｙｍｅ，ｗｈｉｃｈ　ｕｓｉｎｇ　ｓｈｏｒｔ　ｏｔｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉ—　ｄｅｓ　ａｓ　ｉｎｐｕｔ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　Ｂｏｏｌｅａｎ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ（“ＡＮＤ”“０Ｒ”ａｎｄ　“ＮＯ’’）［　引．Ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａ—　ｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈｉｐ　ｓｕｒｆａｃｅ．ａ　ＤＮＡ　ｌｏｇｉｃ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｍｏｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｔｒｕｃ—　ｔｕｒｅ￣　引，ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｂｏｏｌｅａｎ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ—ｂａｓｅｄ　ｄｉｓｔｒｉ—　ｂｕｔｉｏｎ　ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　ｍｏｌｅ—　ｃｕｌｅ，ａｌｓｏ　ｃａｕｓｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＤＮＡ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｅａｓｉｅｒｃ１７］．Ｈａｒｖａｒｄ　Ｕｎｉｖｅｒ—　ｓｉｔｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂｉｏｌｏｇｙ’ｓ　ｓｃｈｏｌａｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａ　ＤＮＡ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ＲＮＡｉ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　２００７，ｔｈｉｓ　ｍｏｄｅ１　ｗａｓ　ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｎａｌ　ｃｅｌｌ［　．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｒｅｌｅａｓｅ’ｓ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｌＩｙ　ａｎ—　ｔｒｏｐｙ，ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｔｏ　ｃａｔａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃａｎ　ａｍｐｌｉｆｙ　ｔｈｅ　ｌｏｇｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓｉｇｎａｌ　．Ｉｎ　２００８，　Ｐｅｎｇ　Ｙｉｎ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｌｉｋｅ　ｌｉｎｅａｒ，ｂｒａｎｃｈｅｄ，ｃｉｒｃｕｉｔ　ａｎｄ　ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　ｌＯＣＯ—　ｍｏｔｉｏｎ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｓｔｒａｎｄ　ｓｅｌｆ—ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｍｏｒｅ　ｓｏｌｉｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ［ｚｏ］．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｐｒｏ—　ｐｏｓｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｂｉｏｌｏｇｙ，ａｆｔｅｒ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａｔａ　ｆｏｒ　ｌｏｇｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｃａｎｃｅｒ　ｒｅ—　ｓｅａｒｃｈ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｐｏｌｙｇｅｎｅｓ．Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，　ＤＮＡｚｙｍｅ—ｂａｓｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａｔａ　ｆｏｒ　ｌｏｇｉｃ　ｒｅｇ—　ｕｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｉｓ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｕｍｏｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｇｅｎｅ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｍｅａｎｓ　ｆｏｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ　ａ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａ—　ｔｉｏｎ　ｉｎ　ｌｉｖｉｎｇ　ｏｒｇａｎｉｓｍｓ．　２　ＤＮＡｚｙｍｅ—Ｂａｓｅｄ　ＤＮＡ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　Ｇｅｎｅ　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　２・１　ＤＮＡｚｙｍｅ　ＤＮＡｚｙｍｅ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｚｙｍｅ，ＤＮＡ），ｉｓ　ａ　ｃａｔａ—　ｌｙｔｉｃ　ＤＮＡ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，ａｌｓｏ　ｋｎｏｗｎ　ａｓ　ＤＮＡ　ｅｎｚｙｍｅ　ｏｒ　ｅｎｚｙｍｅ—ＤＮＡ，ａｎｄ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｍｂｅｒ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉ—　ｃａｌ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｗｉｔｈ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ａｎｄ　ｒｉ—　ｂｏｚｙｍｅ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｒｅ　ｌｉｇａｓｅ，ｍｅｔ—　ａｌ　ｃｈｅｌａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ．　１２期　张凤月等：利用脱氧核酶调控基因表达的ＤＮＡ计算模型研究　２０９９　Ｉｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ＤＮＡｚｙｍｅ　１　０—２３　ｃａｎ　ｓｎｉｐ　ｍＲＮＡ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＡＵ　ｐｏｉｎｔ，ｔｈｅｒｅｂｙ，ｉｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｎｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｄｊ　ｕｓｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｕｅｌｅｏｔｉｄｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ’ｓ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｓｉｔｅ，ａｎｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍＲ—　ＮＡ　ｓｔａｒｔ　ｃｏｄｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｃｌｅａｖｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｍｐｌｉｅｓ　ａ　ｍａｓ—　ｔｅｒ　ｋｅｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎＬ　ｊ．Ｓｏ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｈａｓ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｍａｎｙ　ａｒｅａｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｇｅｎｅ　ｔｈｅｒａｐｙ，ｄｉｓｅａｓｅ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｏｏｌｓ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｂｉｏｌｏｇｙ［　一　．Ａｓ　ａ　ｓｐｅ—　ｃｉａ１　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉａ１　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｍａｋｅ　ｉｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，　ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ａｓ　ａ　ａｃｔｉｖｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｔｏｎ；　ａｎｄ　ｉｔ　ＩＳ　ｐｏｓｓｔｂｌｅ　ｏｉ　ｕｓｍｇ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎ—　ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｔｓ　ｄｏｍａｉｎｓ．Ｔｈｅ　ＤＮＡｚｙｍｅ　１０—２３　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　Ｆｉｇ．１，ａｎｄ　ｉｔｓ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｉｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｉｎ　Ｆｉｇ．２．　ＧＣ　ＴＡＣＡＡ　ＴＡ　ＤＮＡｘｙｍｅ　ｃ　ｃＧ　Ｇ　５　一　一３　３　一　—５　ＲＮＡ　Ｇ　Ｕ　Ｆｉｇ．１　１０—２３　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｍｏｄｅｌ　Ｇｃ　Ｉ　Ａ　ＡＡ　Ｔ　Ａ　Ｃ　Ｃ　ＤＮＡｘｙ１ＴＩｅ　Ｇ　Ｇ　Ａ　Ｇ　Ｊ—　ＡＣＣ　ＡＧ　ＵＵＡＣ　¨３，一ＵＩ－Ａ……¨Ｉ　ＵＵＣＣＧＵＣ　ＡＵ一一０；　Ｈ—ｒａｓ　ｒｌｌＲＮＡ　Ｉ　Ｆｉｇ．２　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｃｔｉｖｅ　ｓｉｔｅ　ｉｎ　Ｈ—ｒａｓ　ｍＲＮＡ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　２．２　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｇｅｎｅ　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎ—ｄｅｐｔｈ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｉｒｅ　ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　ｉｎ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｕｍａｎ　ｇｅｎｏｍｅ　ｐｒｏ—　ｉｅｃｔ（ＨＧＰ）ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｒｔｕｐ　ｏｆ　ｐｏｓｔ　ＨＧＰ，ｌｏｔｓ　ｏｆ　ｄｉｓｅａｓｅ　ｇｅｎｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｒｅｖｅａｌｅｄ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｃｕｒｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｇｅｎｅ　ｔｈｅｒａｐｙ．Ｉｔ　ｉｓ　ｎｏｗ　ｕｎ—　ａｍｂｉｇｕｏｕｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｕｍｏｒ　ｉｓ　ａ　ｐｏｌｙｇｅｎｉｃ　ｄｉｓｅａｓｅ，　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｕｍｏｒ　ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ　ｇｅｎｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｎｃｅｒ　ｇｅｎｅｓ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓｏｒｄｅｒ　ｏｆ　ｃｅｌｌ　ｃｙｃｌｅ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｇｅｎｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｆｏｒ　ｅｘａｍｐｌｅ．ｗｈｅｎ　ｐ１　６（ｔｕｍｏｒ　ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ　ｇｅｎｅｓ）ａｎｄ　ＣｙｃｌｉｎＤ１（ｃａｎｃｅｒ　ｇｅｎｅ）ｇｅｎｅ　ｂｉｎｄ　ＣＤＫ４（ｅｙｃｌｉｎ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｋｉｎａｓｅ），ｔｈｅ　ｆｏｒｍｅｒ　ｉｎｈｉｂｉｔｓ　ｃｅｌｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌａｔｔｅｒ　ｐｒｏｍｏｔｅｓ　ｃｅｌｌ　ｇｒｏｗｔｈ．Ｔｈａｔ　ｍｉｓｓｉｎｇ　ｐ１　６　ｏｒ　ａｒｉｓｉｎｇ　ＣｙｃｌｉｎＤ１　ｅｘ—　ｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｗｉｌｌ　ｃａｕｓｅ　ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｃｅｌｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｉｎ—　ｄｕｃｅ　ｃｅｌ１　ｃａｎｃｅｒ　ｆｉｎａｌｌｙ［　．Ｉｎ　ｈｕｍａｎ　ｔｕｍｏｒｓ，ａ　ｃｌａｓｓ　ｏｆ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｇｅｎｅｓ，ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｆａｍｉｌｙ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｇｅｎｅｓ　ｔｈａｔ　Ｈ—ｒａｓ，Ｋ—ｒａｓ　ａｎｄ　Ｎ—ｒａｓ），ｈａｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｔａｋｅｎ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ，ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｒｅ—　ｓｅａｒｃｈｅｓ　ｈａｖｅ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈａｔ　ｍａｌｉｇｎａｎｔ　ｔｕｍｏｒｓ　ａｒｅ　ａｓ—　ｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｏｒｄｅｒ　ｏｆ　ｐｌ　６，ＣｙｃｌｉｎＤ１　ａｎｄ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｇａｓｔｒｉｃ　ｃａｎｃｅｒ’ｃｏｌｏｒｅｃｔａｌ　ｃａｎｃ—　ｅｒ，ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｃｏｍｍｏｎ　ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ　ｃａｎｃｅｒ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ：ｔｈｅ　ｒｕｌｅｓ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅｓｅ　ｃａｎｃｅｒ　ｃｅｌｌｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｓｕｍｍｅｄ　ｕｐ　ａｓ：ｐ１　６　ＣｙｃｌｉｎＤ１十Ｈ～ｒａｓ　十（　１ｏｗｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ；十ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）．　Ｔｈｅ　ｈｕｍａｎ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｗａｓ　ｃｈｏｓｅｎ　ａｓ　ｃｏｎ—　ｔｒｏｌｌｅｄ　ｔａｒｇｅｔ　ｔｏ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｈｕｍａｎ　Ｈ—ｒａｓ　ｉｓ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ　ｉｎ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　１　１，ｉｔｓ　ｆａｍｉｌｙ　ｅｎｃｏｄｅ　ｈｉｇｈｌｙ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ　ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｗｅｉｇｈｔ　ｉｓ　２１００　Ｄａｌｔｏｎ　ａｎｄ　ｃａｌｌｅｄ　ｐ２１　ｐｒｏｔｅｉｎ．Ｔｈｅ　Ｄ２　１，ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｎｅｒ　ｍｅｍｂｒａｎｅ，ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｍ—　ｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ａｄｅｎｏｓｉｎｅ　ｒｅｃｅｐｔｏｒ　ｃｙｃｌａｓｅ　ｓｉｇｎａｌｉｎｇ　ｐａｔｈｗａｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＧＴＰ　ａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｓｅａｒｃｈｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ　ｅｎｔｉｒｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｈｕ—　ｍａｎ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｉｓ　４１０２６　ｂｐ．Ａｎ　ＥＳＴ　ｓｅ—　ｑｕｅｎｅｅ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｇｅｎｅ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｆｒａｇｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍＲＮＡ，ｉｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｆｏｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｃＤＮＡ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｉｓ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：　１　ｃｃｇｇｃｃｔｎｇｇ　ｎｃｃｃｇｇｃｃｃｔ　ｇｇｎｃｃｃｇｇｇｇ　ｇｃａｇｔｃｇｃｇｃ　ｃｔｇｔｇａａｃｇｇ　ｔｇｇｇｇｃａｇｇａ　ｇａｃｃｃｔｇｔａｇ　ａｇｇａｃｃｃｃｇ　８　ｌ　ｇｇｃｃｇｃａｃｃｇ　ｔｇｇａｇｇａｇｃｇ　ａｔｇａｃｇｇａａｔ　ａｔａａｇｃｔｇｇｔ　ｇｇｔｇ—　ｇｔｇｇｇｃ　ｇｃｃｇｇｃｇｇｔｇ　ｔｇｇｇｃａａｇａｇ　ｔｇｃｇｃｔｇａｃｃ　１　６　１　ａｔｃ—　ｃａｇｃｔｇａ　ｔｃｃａｇａａｃｃａ　ｔｔｔｔｇｔｇｇａｃ　ｇａａｔａｃｇａｃｃ　ｃｃａｃｔａｔａｇａ　ｇｇｇｔｔｎｃｔａｃ　ｃｇｇａａｇｃａｇｇ　ｔｇｇ・　２．３　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ａｕｔｏｍａｔｏｎ　ＭｏｄｅＩ　Ｔｈｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａｔａ　ｍｏｄｅ１　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　Ｆｉｇ．３　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｔｈｒｅｅ　ｍｏｄｕｌｅｓ．Ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ａ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅ　ｅｎｄｏｎｕｃｌｅａｓｅ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｒｅｃｏｇｎｉｚｅ　ａｎｄ　ｓｎｉｐ　ａ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ＤＮＡ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｆｏｒｍ　ａ　ｓｔｉｃｋｙ　ｏｒ　ｂｌｕｎｔ　ｅｎｄｓ；Ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓ　ｅｎｚｙｍｅ　ｓｉｔｅ，ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｖａ１　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　ａ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ＤＮＡ　ｗｉｔｈ　ｓｔｉｃｋｙ　ｅｎｄｓ．　Ｔｈｅ　ｉｎｐｕｔ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｒｅ　ＤＮＡ　ｍｏｌｅ—　ｃｕｌｅｓ，ａｎｄ　ｅｎｃｏｄｅｄ　ＤＮＡ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ａｒｅ　ｔａｋｅｎ　ａｓ　ｓｔａｔｅ　ｓｅｔ　ａｎｄ　ｓｙｍｂｏ１　ｓｅｔ．Ｔｈｅ　ｓｔａｔｅ　ｓｅｔ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ＳＯ　ａｎｄ　Ｓ１，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｙｍｂｏｌ　ｓｅｔ　ｉｓ“ａ”　ａｎｄ“ｂ”：ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｒｕｌｅｓ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｉｆ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｔａｔｅ　ｉＳ　ＳＯ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｙｍｂｏｌ　ｒｅａｄ　ｉｓ“ｂ”，　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｕｎｉｔ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｍｏｄｕｌｅ．ｗｉｌｌ　ｃｈａｎｇｅ　ｉｔｓ　ｓｔａｔｅ　ｔｏ　Ｓ１　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｙｍｂｏｌ　ｔｏ“ａ”．ａｎｄ　ｍｏｖｅ　ｏｎｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ａｓ　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｓｔａｔｅ　ｉＳ　ＳＯ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｙｍｂｏｌ　ｉｓ“ｔ”（ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）ａｆｔｅｒ　２１ＯＯ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　计　算　机　学　报　２００８年　Ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａｔａ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．　ｔｈｅ　ｓｎｉｐ　ｓｉｔｅ　ｏｆ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｉＳ　ｔｈｅ　ＡＵ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｂｅｔｗｅｅｎ　１１５　ｔｏ　１２０　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ．’　２．４．２　Ｒｅｇｕｌａｔｅ　ｒｕｌｅｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅ１　２．４　Ｍｏｄｅｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ａｕｔｏｍａｔａ。Ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｒｅｇｕｌａｔｅ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓ—　Ｔｈｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｌｅｖ～　ｅｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　Ｈ—ｒａｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｒｅｌｅａｓｅｓ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　ｉｆ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅ　ｉｓ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ，　ｏｒ　ｍａｉｎｔａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｓｔａｔｅ　ｉｆ　ｉｔ　ｉＳ　ｎｏｒｍａ１．　２．４．３　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅ１　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｓｉｏｎ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｇｅｎｅ　ｉｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｉＳ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．　２．４．１　Ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｌ　Ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｃｈｅｃｋｅｄ　ｂｙ　ｒｅ—　ｌａｔｅｄ　ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ，ｄｉａｇ—　ｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｍｏｄｅｌｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｔａｒｇｅｔ．Ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ　ｒｅ—　ｇｉｏｎ，ｆｒｏｍ　１８１　ｔｏ　２１０　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｇｅｎｅ，ｓｅｒｖｅｓ　ａｓ　ａ　ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｆｏｒ　ｍｏｄｅｌ　ｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄ　＠　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　Ｆｉｇ．４，　ａｎｄ　ｅｎｃｏｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ａｒｅ　１ｉｓｔｅｄ　ｉｎ　Ｔａｂｌｅ　１．　Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｂａｓｅｄ　ＤＮＡｚｙｍｅ　１０—２３　ｆｏｒ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　Ｔａｂｌｅ　１　ＤＮＡ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｍｏｄｅｌ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｅｎｃｏｄｅ　１２期　张风月等：利用脱氧核酶调控基因表达的ＤＮＡ计算模型研究　２１Ｏ１　Ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔａｒｇｅｔ　ｍＲＮＡ．Ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｓｓＤＮＡ　ｓｔｒａｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｎｃｏｄｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｆｒｏｍ　１８１　ｔｏ　２００　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｏｆ　Ｈ—ｒａｓ　ｃＤＮＡ．　Ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ｔｒａｎ—　ｓｉｔｓ　ｓｔａｔｅ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｅｄｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ；ｔｈｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｒｅ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｓｔｒａｎｄ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ，ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｓｔａｎｄ　ａｎｄ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ｓｔｒａｎｄ．Ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｓｔｒａｎｄ　ｆｏｒｍｓ　ｄｏｕｂ—　ｌｅ－ｓｔｒａｎｄｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ．Ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｓｔｒａｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ　ｓｈａｒｅ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ｓｔａｎｄ　ｉｓ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｅｎｃｏｄｅ　ｉｓ　ａｓ　ｓａｍｅ　ａｓ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　２００　ｔｏ　２１０　ｎｕｃｌｅｏ—　ｔｉｄｅ　ｏｆ　Ｈ—ｒａｓ　ｃＤＮＡ．Ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｄｄｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ｓｔａｎｄ，ｔｈｅ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｉｓ　ｏｎｌｙ　ｓｉｎｇｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ａｎｄ　ｆｏｒｍｓ　ａ　ｃｉｒｃｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．　Ａｎ　ｅｎｄｏｎｕｃｌｅａｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　ａ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｓｅ—　ｑｕｅｎｃｅ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅ　ｅｎｄｏｎｕ—　ｃｌｅａｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｎｄｏｎｕｃｔｅａｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ．Ａｓ　ａ　ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ，　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ａｃｔｉｖａｔｅ　ｓｉｔｅ　ｏｆ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｉｓ　ｉｎｄｉｃａ—　ｔｅｄ　ｉｎ　Ｆｉｇ．３，ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｎｄ　ｏｆ　ＣＧＡＡＴＡ　ＴＡＡＧＧＣＧＧＴ　ｒｅｃｏｇｎｉｚｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｅｑｕｅｎｅｅ　ｏｆ　１　１　５　ｔｏ　１　２０　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｏｆ　ｔａｒｇｅｔ　ｍＲＮＡ．　Ｔｈｅ　ｓｔａｎｄ　ｏｆ　ＧＧＣＴＡＧＣＴＡＣＡＡＣＧＡ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒａｌ　ｓｉｔｅ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｉｔ　ｃａｎ　ｓｎｉｐ　ＡＵ　ｓｉｔｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ．　２．５　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｏｄｅｌ　Ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｓｔｅｐ，ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｍＲＮＡ　ｅｘ—　ｐｒｅｓｓｅｄ　ｂｙ　ｇｅｎｅ　Ｈ—ｒａｓ）ｗａｓ　ｉｎｓｅｒｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｃｅｌｌ’ｓ　ｃｙｔｏｐｌａｓｍ。ｉｎ　ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ　ｉｎｃｌｕ—　ｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍＲＮＡ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　Ｈ—ｒａｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　Ｗａｔｓｏｎ—Ｃｒｉｃｋ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　１　８１　ｔｏ　２００　ｎｕｃｌｅ—　ｏｔｉｄｅ　ｏｆ　ｍＲＮＡ．Ｔｈｅｎ　（１）Ｉｆ　ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ三三＝ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｍＲＮＡ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　Ｈ—ｒａｓ，ａｌｌ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　１８１　ｔｏ　２００　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｍＲＮＡ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（２０ｂｐ），ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　Ｆｉｇ．４④；　（２）Ｉｆ　ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ＜ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｅｄ　ｍＲＮＡ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　Ｈ—ｒａｓ，ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　ｌ　８　１　ｔｏ　２００　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｏｓｅ　ｒｅｄｕｎｄａｎｔ　ｍＲＮＡ　ｗｉｌｌ　ｒｅｍａｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａ１　ｓｉｎｇｌｅ—ｓｔｒａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．　Ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｓｔｅｐ，ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉａｇ—　ｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ｅｎｔｅｒ　ｔｈｅ　ｃｅｌ１．ａｎｄ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｄｉａｇ—　ｎｏｓｔｉｃ　ｓｔｒａｎｄ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ’ｓ，ｔｈｅｎ：　（１）Ｉｆ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｓｔｅｐ　ｐｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　（１），ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ｗｉｌｌ　ｒｅｍａｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｂｙ　Ｆｉｇ．４（　；　（２）Ｉｆ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｓｔｅｐ　ｐｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　（２），ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ｗｉｌ１　ｆｏｒｍ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎ—　ｔａｒｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｓｅ　ｒｅｄｕｎｄａｎｔ　ｍＲＮＡ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　１８１　ｔｏ　２００　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ（２５ｂｐ），ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　Ｆｉｇ．４＠；　Ｔｈｅ　ｔｈｉｒｄ　ｓｔｅｐ，ｉｆ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　ｓｔｅｐ　ｐｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ（２），ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ（１　２　ｂａｓｅｓ）ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｓｔｒａｎｄ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｆｏｒｃｅ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ｆｏｒｃｅ．Ｓｏ　ｔｈｅ　ｅｘ—　ｐｏｓｅｄ　ｓｉｎｇｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｆｏｒｍ　ａ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ　ｓｉｔｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｉｔｓ　ｓｔａｔｅ　ｉｎｄｉｃａ—　ｔｅｄ　ｂｙ　Ｆｉｇ．４＠．　Ｔｈｅ　ｆｏｕｒｔｈ　ｓｔｅｐ，ｔｈｅ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｉｓ　ｒｅｌｅａｓｅｄ　ｂｙ　ａｄｄｉｎｇ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｅｎｚｙｍｅ　Ｂｃｌ　Ｉ，ｗｈｉｃｈ　ｓｎｉｐ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｎ　ｓｉｔｅ．　Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｃｌｅａｖｅｒｓ　ｍＲＮＡ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　ｉｎ　ＡＵ　ｓｉｔｅ　ａｆ—　ｔｅｒ　ｉｔ　ｉｓ　ａｔｔａｃｈｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　ｌ１５　ｔｏ　１２０　ｎｕｃｌｅｏ—　ｔｉｄｅ。ｓｏ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｇｅｎｅ，Ｈ—ｒａｓ，ｉｓ　ｐｒｏｐｅｒ—　ｌｙ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｉｎ　Ｆｉｇ．４④．　Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅｓｅ　ｆｏｕｒ　ｓｔｅｐｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｆｕｌｆｉｌｌｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｅｌｌｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｄｉａｇｎｏｓｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｇｅｎｅ　ａｎｄ　ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ｅｘ—　ｃｅｓｓｉｖｅ　ｍＲＮＡ　ｗｈｅｎ　ｇｅｎｅ　ｉｓ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ．　３　Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｓｐｅｃｔ　Ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｓｍｓ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｙ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｗｉｌ１　ｎｏ　ｄｏｕｂｔ　ｈａｖｅ　ａｄｖｅｒｓｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈａｔ　ｃａｎｃｅｒ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｏｕｔｃｏｍｅ　ｏｆ　ａ　ｐｏｌｙｇｅｎｅｓ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ｏｎｃｏｇｅｎｅ　ａｃｔｉｖａ—　ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｌａｙ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ＤＮＡｚｙｍｅ　ｔｏ　ｒｅｇｕｌａｔｅ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｈ—ｒａｓ　ｇｅｎｅ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｉｓ　ｍｏｄｅｌ　ｈａｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｇｅｎｅｓ，　ｓｉｎｃｅ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　ｉｓ　ＤＮＡｚｙｍｅ．Ｆｏｒ　ｅｘ—　ａｍｐｌｅ．ｏｎｌｙ　ｔａｋｅｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｎｃｏｄｅ，ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｌｌ　ａｄａｐｔ　ｔｏ　ｒｅｇｕｌａｔｅ　ｏｖｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ＣｙｃｌｉｎＤ１　ｇｅｎｅ．　Ｄｅｓｐｉｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍｏｄ—　ｅｌｓ　ｆｏｒ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｒｅ　ｎｏｔ　ｖｅｒｙ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｇｅｎｅｓ　ａｒｅ　ｌｅｓｓ，ｉｔ　ｉｓ　ｅｎｏｕｇｈ　ｆｏｒ　ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ　ｔｏ　ｃｒｅａｔｅ　ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ　ａｎｄ　ｄｒｕｇ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｆｏｒ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｈｕｍａｎ　ｃｅｌｌｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃａｎｃｅｒ，ｔｈｅｓｅ　ｒｅｓｅａｒ—　２１Ｏ２　计　算　机　学　报　２００８年　ｃｈｅｓ　ｈａｖｅ　ｇｏｏｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ　ｉｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａ１　ｇｅｎｏｍｉｃｓ，　Ｄｅｋｋｅｒ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｎａｎｏｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，２００４：２０４３－２０５６　ｌ　Ｂ，Ｂｅｎ—Ｄｏｒ　Ｕ，Ａｄａｒ　Ｒ　ｅｔ　ａ１．Ａｎ　ａｕｔｏｎｏ－　［１２３　Ｂｅｎｅｎｓｏｎ　Ｙ，Ｇ｜ｍｏｕｓ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｆｏｒ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓ—　ｓｉｏｎ．Ｎａｔｕｒｅ，２００４，４２９：４２３—４２９　ｓｅｎｓｅ．Ｎａｔｕｒｅ，２００４，４２７：　［１３］　Ａｎｎｅ　Ｃ．Ａｕｔｏｍａｔａ　ｍａｋｅ　ａｎｔｉ３５１—３５２　ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｏ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｉｇｎａｌｉｎｇ　ｐａｔｈｗａｙ　ｉｎ　ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｅｎｅｓ．Ｆｒｏｍ　ｔｈａｔ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒ　ｔｒａｉｔ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌｉｆｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｔｓｅｌｆ．ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔａ—　ｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ　ｐａｒａｌｌｅｌｉｓｍ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ａｎｄ　ａｆｆｉｎ—　ｉｔｙ　ｔｏ　ｏｒｇａｎｉｓｍｓ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ａ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ｏｆ　ｌｉｆｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ。ｆｕｒｔｈｅｒ　ｒｏ　Ｅ。Ｂｅｎｅｎｓｏｎ　Ｙ．Ｂｒｉｎｇｉｎｇ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ　ｔｏ　ｌｉｆｅ：　［１４３　ＳｈａｐｉＴａｐｐｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　ｇｉｖｅｓ　ｓｔｕｄｙ　ｗｉｌｌ　ｈａｖｅ　ａ　ｍａｊｏｒ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｂｏｔｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｌｉｆｅ　ｓｃｉｅｎｃｅ．　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　［１３　Ａｄｌｅｍａｎ　Ｌ　Ｍ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｏ　ｃｏｍｂｉ—　ｎａｔｏｒｉａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９４，２６６：１０２１—１０２４　［２］Ｌｉｐｔｏｎ　Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｊ．ＤＮＡ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈａｒｄ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｂ—　ｌｅｍｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９５，２６８：５４２—５４５　［３３　Ｏｕｙａｎｇ　Ｑｉ．ＤＮＡ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍａｌ　ｃｌｉｑｕｅ　ｐｒｏｈｌｅｍ．　Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９７，２７８：４４６—４４９　［４３　Ｈｅａｄ　Ｔ，Ｌｏｍｍｅｒｓｅ　Ｐ　Ｈ　Ｍ，Ｓｐａｉｎｋ　Ｈ　Ｐ．Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ＤＮＡ　ｂｙ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｏｎ　ｐｌａｓｍｉｄｓ．ＢｉｏＳｙｓｔｅｍｓ，２０００，５７：８７—　９３　［５３　Ｌｉｕ　Ｑｉｎｇ—Ｈｕａ，Ｗａｎｇ　Ｌｉ—Ｍａｎ，Ａｎｔｈｏｎｙ　Ｇ　Ｆ，Ａｎｎｅ　Ｅ　Ｃ　ｅｔ　ａ１．ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｏｎ　ｓｕｒｆａｃｅｓ．Ｎａｔｕｒｅ，２０００，４０３：１７５一　】７８　［６３　Ｂｒａｉｅｈ　Ｒ　Ｓ，Ｃｈｅｌｙａｐｏｖ　Ｎ，Ｊｏｈｎｓｏｎ　Ｃ　ｅｔ　ａ１．Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　２０一　Ｖａｒｉａｂｌｅ　３－ＳＡＴ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｎ　ａ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２００２，２９６：４９９－５０２　［７３　Ｋａｒｌ　Ｌ，Ｐａｕｎ　Ｇ，Ｒｏｚｅｎｂｅｒｇ　ｅｔ　ａ１．ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｓｔｉｃｋｅｒ　ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙ．Ａｅｔａ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃａ，１９９８，３５：４０１—　４２０　［８］Ｐａｕｎ　Ｇ，Ｒｏｚｅｎｈｅｒｇ　Ｇ，Ｓａｌｏｍａａ　Ａ．ＤＮＡ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ：Ｎｅｗ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｐａｒａｄｉｇｍｓ．Ｂｅｒｌｉｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖａｒｌａｇ，１　９９８　［９］Ｂｅｎｅｎｓｏｎ　Ｙ，Ｐａｚ—Ｅｌｉｚｕｒ　Ｔ，Ａｄａｒ　Ｒ　ｅｔ　ａ１．Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ａｎｄ　ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．Ｎａ—　ｔｕｒｅ，２００１，４１４：４３０—４３４　［１ｏ］Ｓａｋａｋｉｂａｒａ　Ｙ．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ＤＮＡ　ｃｈｉｐｓ：Ｌｏｇｉｃａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ｏｎ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ．Ｇｅｎｅｍｅ　Ｉｎｆｏｒ—　ｍａｔｉｃｓ，２００２，１１：３３—４２　［１　１３　Ｂｅｎｅｎｓｏｎ　Ｙ，Ｓｈａｐｉｒｏ　Ｅ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅｓ／／　Ｓｃｈｗａｒｚ　Ｊａｍｅｓ　Ａ，Ｃｏｎｔｅｓｃｕ　Ｃｒｉｓｔｉａｎ　Ｉ，Ｐｕｔｙｅｒａ　Ｋａｒｏｌ　ｅｄｓ．　ＺＨＡＮＧ　Ｆｅｎｇ—Ｙｕｅ，ｂｏｒｎ　ｉｎ　１９７３，　Ｐｈ．Ｄ．，ｌｅｃｔｕｒｅｒ．Ｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｉｏｉｎ—　ｆｏｒｍａｔｉｃｓ．　ＳＯＮＧ　Ｈａｌ－Ｇａｎｇ，ｂｏｒｎ　ｉｎ　１９７５，Ｐｈ．ＤＩ，ａｓｓｉｓｔａｎｔ　ｒｅ—　ｓｅａｒｃｈｅｒ．Ｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｒｉｓｅ　ｔｏ　ｔｉｎｙ　ｍａｃｈｉｎｅｓ　ｔｈａｔ　ｃａｎ　ｓｐｅａｋ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｔｏ　ｌｉｖｉｎｇ　ｃｅｌｌｓ．　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ａｍｅｒｉｃａｎ，２００６，５：４５－５１　［１５］　Ｇｅｏｒｇ　Ｓ，Ｄａｖｉｄ　Ｓ，Ｄａｖｉｄ　Ｙ　Ｚｈ　ｅｔ　ａ１．Ｅｎｚｙｍｅ—ｆｒｅｅ　ｎｕｃｌｅｉｃ　ａｃｉｄ　ｌｃ｝ｇｉｃ　ｃｉｒｃｕｉｔｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００６，３１４：１５８５一ｌ５８８　［１６］　Ｂｒｉａｎ　Ｍ　Ｆ．Ｓｃｏｔｔ　Ｌ　Ｃ．Ｇｈａｄｉｒｉ　Ｍ．Ｍｏｄｕｌａｒ　ｍｕｌｔｉ—ｌｅｖｅｌ　ｃｉｒ—　ｃｕｌｔｓ　ｆｒｏｍ　ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ　ＤＮＡ－ｂａｓｅｄ　ｌｏｇｉｃ　ｇａｔｅｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００７，１２９：ｌ４８７５－１４８７９　［１７］　Ｗａｔａｒｕ　Ｙ，Ｙｏｈｅｉ　Ｙｏｋｏｂａｙａｓｈｉ．Ｐｈｏｔｏｎｉｃ　ｂｏｏｌｅａｎ　ｌｏｇｉｃ　ｇａｔｅｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＤＮＡ　ａｐｔａｍｅｒｓ．Ｃｈｅｍｉｃａ１　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ。２００７　（２）：１９５—１９７　［１８３　Ｋｅｌｌｅｒ　Ｒ，Ｌｅｏｎｉｄａｓ　Ｂ，Ｒｏｈａｎ　Ｍ　ｅｔ　ａｌ。Ａ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ＲＮＡｉ－　ｂａｓｅｄ　ｌｏｇｉｃ　ｅｖａｌｕａｔｏｒ　ｔｈａｔ　ｏｐｅｒａｔｅｓ　ｉｎ　ｍａｍｍａｌｉａｎ　ｃｅｌｌｓ．Ｎａ—　ｔｕｒｅ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，２００７，２５：７９５—８０１　［１９３　Ｄａｖｉｄ　ＹＺｈ，Ａｎｄｒｅｗ　Ｊ　Ｔ，Ｂｅｒｎａｒｄ　Ｙ　ｅｔ　ａ１．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｅｎ—　ｔｒｏｐｙ－ｄｒｉｖｅｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｃａｔａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ＤＮＡ．Ｓｃｉ—　ｅｎｃｅ，２００７，３１８：１１２１—１１２５　［２０３　Ｐｅｎｇ　Ｙｉｎ，Ｈａｒｒｙ　Ｍ　Ｔ　Ｃｈｏｉ，Ｃｏｌｂｙ　Ｒ　Ｃａｌｖｅｒｔ．Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｐａｔｈｗａｙｓ．Ｎａｔｕｒｅ，２００８，４５１，　３１８—３２２　［２１３　Ｓａｎｔｏｒｏ　Ｓ　Ｗ，Ｊｏｙｃｅ　Ｇ　Ｆ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｎ　ＲＮ　Ａｒ　ｃｌｅａｖｉｎｇ　ＤＮＡ　ｅｎｚｙｍｅ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９８，３７：１３３３０—　１３３４２　［２２］　Ａｃｈｅｎｂａｃｈ　Ｊ　Ｃ，Ｃｈｉｕｍａｎ　Ｗ，Ｃｒｕｚ　Ｒ　Ｐ，Ｌｉ　Ｙ．ＤＮＡｚｙｍｅｓ：　Ｆｒｏｍ　ｃｒｅａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｔｏ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｖｉｖｏ．Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐｈａｒ—　ｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｂｊ０ｔｅｃｈｎ０１０ｇｙ，Ｚ００４，５：３２１—３３６　［２３３　Ｃａｉｒｎｓ　Ｍ　Ｊ，Ｈｏｐｋｉｎｓ　Ｔ　Ｍ。Ｗｉｔｈｅｒｉｎｇｔｏｎ　Ｃ，Ｓｕｎ　Ｌ　Ｑ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ａｒｍ　ｌｅｎｇｔｈ　ａｓｙｍｍｅｔｒｙ　ａｎｄ　ｂａｓｅ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｃ－ｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　１０—２３　ＤＮＡ　ｅｎｚｙｍｅ．Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ　ａｎｄ　Ｎｕｃｌｅ—　ｉｃ　Ａｃｉｄ　Ｄｒｕｇ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２０００，１０：３２３—３３２　［２４３　Ａｚｅｃｈｉ　Ｈ，Ｎｉｓｈｉｄａ　Ｎ，Ｆｕｋｕｄａ　Ｙ　ｅｔ　ａ１．Ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌ　６／Ｃｙｃｌｉｎ　Ｄ１／Ｒｅｔｉｎｏｂｌａｓｔｏｍａ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｐａｔｈｗａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ～　ｉｔｙ　ｏｆ　ｈｕｍａｎ　ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ　ｃａｒｃｉｎｏｍａｓ．Ｏｎｃｏｌｏｇｙ，２００１，　６０：３４６—３５４　ａｎｄ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．　ＷＥＮ　Ｊｕｎ－Ｈａｉ，ｂｏｒｎ　ｉｎ　１９６９，Ｐｈ．Ｄ．，ａｓｓｏｃｉａｔｅ　ｐｒｏｆｅｓ—　ｓｏｒ．Ｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｉｍａｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｍ—　ａｇｅ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉＯｎ．　ＺＨＡＮＧ　Ｑｉａｎｇ，ｂｏｒｎ　ｉｎ　１９７１，Ｐｈ．Ｄ．，ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ．Ｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｉｍａｔｉｏｎ．　ＬＩＵ　Ｂｏ，ｂｏｒｎ　ｉｎ　１９７３，Ｐｈ．Ｄ．，ａｓｓｏｃｉａｔｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ．　Ｈｅｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｔｅｒｅｓｔｓ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ＤＮＡ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｌａｎｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．