苯胺取代白叶藤碱衍生物与双链DNA相互作用的光谱及分子对接研究

运用紫外吸收光谱法研究了苯胺取代白叶藤碱衍生物与小牛胸腺DNA的结合作用:光谱实验结果表明,衍生物可能是以嵌插方式与小牛胸腺DNA结合。并运用Surflex-dock方法对衍生物与双链DNA的相互作用进行了分子对接研究,分析了小分子和受体的结合模式:对接结果表明,化合物插入到双螺旋DNA的碱基对中间,化合物与双链DNA的主要通过π-π堆积作用来相互结合。紫外实验和分子对接理论研究结果一致,两者相互补充,能够从实验和理论两方面协同研究药物分子与DNA之间的相互作用。     

基于结构模型的DBP-DNA识别及预测研究综述

DNA结合蛋白DBP(DNA Binding Protein)对细胞内遗传物质的生命活动中起着至关重要的作用,包括染色体的复制、剪切及基因表达调控.DBP通过与DNA发生结合反应,行使各种不同的生物功能.因此研究DBP-DNA之间的识别规律,对基因调控分析、蛋白功能预测和转录因子结合位点预测有着十分重要的意义.随着DBP-DNA复合物结构数据库的出现,基于结构信息的计算机分析方法为DBP与DNA之间的相互作用研究提供了新的发展契机.介绍了若干经典的DBP-DNA结构模型,简要评述了DBP-DNA结构分析方法目前的研究现状.     

基于DNA链置换的逻辑推理问题研究

基于DNA链置换反应构建了逻辑推理问题的DNA计算模型。在不依托荧光标记技术等DNA实验技术的前提下,利用尽量少的DNA反应链和链置换反应以及构建0-1函数,实现了DNA链的浓度变化与布尔逻辑信号值之间的对应关系,将DNA模拟计算和数字逻辑运算相结合,设计出基于DNA链置换反应的基本逻辑运算"与""或""非"的DNA计算模型。利用DNA链置换反应的级联特性,将基本逻辑运算进行任意的组合,形成组合逻辑表达式,以满足不同逻辑推理问题的需求及实现完整的逻辑推理过程。通过实例得到了可满足性问题这一特殊逻辑推理问题的可行解。所有DNA链置换反应的过程和相关DNA链的浓度变化均通过Visual DSD软件仿真模拟实现。     

一种DNA计算机与电子计算机之间的通信模型

提出了一种DNA计算机和电子计算机之间通信的层次模型.首先,为了使电子计算机能够对DNA计算进行控制,研究并设计了适合于DNA计算的反应器;然后给出了DNA计算机与电子计算机之间通信的层次模型;最后描述了选择操作在该层次模型上的求解方法以表明其可行性.本文工作为发展DNA计算机和电子计算机相集成的杂合计算机提供了一种通信模型和方法.     

小分子配体模仿结合位点水分子: 相同配体与不同蛋白靶点之间作用模式的计算研究

在计算化学和药物设计领域中,精确预测小分子配体的蛋白质靶标是一件极具挑战性工作,特别是那些与相同小分子配体相互作用,但蛋白间并不具有显著序列或结构相似性的靶标蛋白。为了研究相同小分子配体与不相关的蛋白质靶标之间的结合特性,我们使用蛋白水合效应分析 (SPA) 程序研究了 33 对药物靶蛋白结合位点水分子的结构特性。每个蛋白对中的两个蛋白质,均由可与相同配体小分子相结合的两个不相关的蛋白质组成。通过计算两蛋白质间的水化位点替代重叠率,我们发现共有高达 73% 的蛋白对中有着显著的水分子替代重叠率值。特别是我们发现相同小分子与不同蛋白相互作用时,或许存在一种特别的“识别代码”,即小分子配体的功能基团与结合位点的水分子之间存在着较好的几何构型相似性。在无法确定小分子与蛋白相互作用模式时,可以依靠活性结合腔穴中水分子的结合构型特征,进行粗略估算与预测,对蛋白-配体相互作用模式研究有重要的实用价值。     

一种新的求解最小生成树问题的DNA算法

基于生化反应的生物智能计算是现阶段计算领域研究的热点,DNA计算是通过DNA分子之间的生化反应来进行计算的一种计算模式,凭借运算巨大的并行性和海量存储的优势,DNA计算在解决复杂运算问题方面的计算能力显而易见。设计了一种利用DNA计算来求解图的最小生成树的计算模型,采用一种特殊的编码方式来对顶点,边和权值进行编码,并且描述了MSTP解的计算过程。     

浅析生物计算机的发展

在电子计算机难以更进一步满足人们对计算机的要求时,人们开始研究非电子计算机,其中,生物计算机,尤其是DNA计算机具有重大的优势.DNA计算机以酶作为基本材料,以生化反应作为运算过程,具有运算过程的不同性与简易性.     

小牛胸腺DNA与天青Ⅰ相互作用研究

应用循环伏安法和紫外光谱技术,分别研究了在天青Ⅰ或小牛胸腺DNA吸附修饰的玻碳电极上小牛胸腺DNA与天青Ⅰ的相互作用.由天青Ⅰ与小牛胸腺DNA作用的电化学及光谱特征数据表明,天青I和小牛胸腺DNA之间存在镶嵌、静电作用.在PBs缓冲液中天青Ⅰ-DNA的表观结合常数为5.1×10-4L/mol.     

HCIO致DNA碱基dG氧化损伤的密度泛函研究

HClO与碱基dG的反应是致DNA突变的重要原因之一,应用密度泛函理论研究HCIO致DNA碱基dG氧化损伤的的反应机理,在DFT(BLYP/GGA)水平上将反应过程中主要反应物、产物的几何构型全优化,确认中间体和过渡态,计算了反应路径的能量.尤其详细分析致癌氧化物1-oxo-dG→dS的转变过程,找到了转变机制.     

子集和问题的O(1.414n)链数DNA计算机算法

随着DNA计算机研究的不断深入,如何克服DNA生物计算中穷举法的极限已成为DNA计算研究的重要内容之一.为设计可扩展的子集和问题DNA计算机算法,文中将Aldeman-Lipton模型的操作与粘贴模型的解空间结合,引入荧光标记和凝胶电泳技术,通过设计DNA并行搜索器,提出一种求解子集和问题的DNA计算机模型和算法.与已有文献结论的对比分析表明:文中算法在保持多项式生物操作复杂性的条件下,将穷举算法中的DNA分子链数从O(2n)减少至O(1.414n),其中n为子集和问题的维数.因此,文中算法理论上在试管级生化反应条件下能将可破解子集和公钥的维数从60提高到120.