ACSCentralScience：DNA逻辑电路构建方面取得进展
基于DNA碱基之间的互补配对原则可以设计组装多种复杂的二级结构，进而开发出具有特定功能的DNA分子器件，包括分子开关、纳米机器、分子框架、逻辑电路等。这些分子器件不仅在生命科学研究领域内发挥着重要作用，并在能源、信息、生物计算等研究领域均有重要意义。DNA逻辑门是将DNA等生物分子或其他外界信息作为输入（input），通过DNA结构变化引发的各种表征结果作为输出（output），布尔运算后可以使得各种输入之间的相互识别关联关系得以明确。此外，通过将前一个逻辑门的输出作为后一个逻辑门的输入，可以构建多个级联的逻辑门，即逻辑电路。逻辑电路的组合、信号输出方式具有多样化的特点，有广泛应用前景。 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员缪鹏课题组发展出一种基于DNA双足步行的电化学纳米机器，并通过级联链置换构建出系列DNA逻辑电路，用于研究复杂生物样本中多种生物分子的关联关系。研究首先在电极界面修饰茎环结构的轨道探针分子；在上游......阅读全文
ACS－Central－Science：DNA逻辑电路构建方面取得进展
基于DNA碱基之间的互补配对原则可以设计组装多种复杂的二级结构，进而开发出具有特定功能的DNA分子器件，包括分子开关、纳米机器、分子框架、逻辑电路等。这些分子器件不仅在生命科学研究领域内发挥着重要作用，并在能源、信息、生物计算等研究领域均有重要意义。DNA逻辑门是将DNA等生物分子或其他外界信息
数字电路基础之逻辑电路（二）
下面我们对3种基本逻辑电路进行说明。 串联电路，AND电路 AND电路也被称为“逻辑与”，只有当两个输入同时为1时，才会输出1。 ◇逻辑表达式 用“？”表示 （例）Y=A？B ◇电路符号 ◇真值表 让我们仔细看一看AND电路的工作方式。如果用开关和LED来表现AND
数字电路基础之逻辑电路（一）
本文我们将从“数字意味着什么？”开始，讲解数字电路的基本设计方法。什么是“模拟”和“数字”。在自然界中，象声音、温度、光等信息是以连续的值进行变化的。这种连续值就称作“模拟”。 而在计算机的世界里，信息是以一段一段的离散值表示的。这种离散值就称作“数字”。 比方说模拟和数字就相当于实数与整数
新研究打破硅基逻辑电路的底层“封印”
5月29日，我国科学家利用化学制备的系列二维材料，提出一种全新的基于界面耦合的p-掺杂二维半导体方法，打破了硅基逻辑电路的底层“封印”。相关成果在线发表于《自然》。经过数十年发展，半导体工艺制程不断逼近亚纳米物理极限，传统硅基集成电路难以依靠进一步缩小晶体管面内尺寸来延续摩尔定律。发展垂直架构的多层
详谈简单逻辑电路在生活中的应用
电路给我们的感觉总是枯燥无味的，让人感觉高深莫测的一门学科。然而，正是这们学科在不断的改造我们的生活，我们也无时无刻不再感叹他的奇妙，有时我们在不知不觉中也感受到他的乐趣。这便是简单逻辑电路在生活中的应用。在我们生活中简单防盗报警器，电热水器等许许多多的应用让我们不断在其中体会到了科学与生活的紧密关
单链DNA编码金纳米粒子法实现动态“纳米”分子反应
近日，中国科学院上海高等研究院光源科学中心物理生物学研究室、中国科学院上海应用物理研究所和上海交通大学合作发展了一种用单链DNA编码金纳米粒子的方法，并实现了动态“纳米”分子反应。该方法通过设计一条多嵌段的单链DNA序列，可以赋予金纳米粒子类似原子的离散价态和正交价键。这些“纳米”原子则可通过D
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA序列测定3
2．利用末端转移酶和α-32P-ddNTP标记DNA的3ˊ-末端 在二价阳离子存在下，末端转移酶催化dNTP加入DNA分子的3ˊ-羟基末端，如果作为底物的核苷酸经过修饰（如ddNTP），则可以在DNA的3ˊ-OH上仅加入一个核苷酸。对于双链DNA片段，亦存在DNA的两侧均被标记问题，可通过上述同
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA序列测定1
㈣ DNA聚合酶 如前所述，选用合适的DNA聚合酶进行测序反应也是保证测序质量的重要因素之一。常用于双脱氧末端终止法测序的有几种不同的酶： 1．大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow片段） 此酶是最早用于建立Sanger测序的酶。但通常会有两个问题：①Klenow片段的持续合成能力较
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA序列测定2
目前应用的两种快速序列测定技术是Sanger等（1977）提出的酶法（双脱氧链终止法）和Maxam（1977）提出的化学降解法。虽然其原理大相径庭，但这两种方法都同样生成相互独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸，每组核苷酸都有共同的起点，却随机终止于一种（或多种）特定的残基，形成一系列以某一特定核苷酸
DNA重组技术(DNA－Recombination)
一、DNA 的酶切与连接（1）酶切反应：同质粒DNA 的鉴定，只不过是质粒DNA 换为载体DNA 。若大量酶切，则成比例增加。（2）加2倍体积的预冷无水乙醇和1/10体积的3mol/l NaAc混匀，-20℃2h以上。（3）15000rpm离心15min，弃上清。（4）加入75%乙醇洗涤2次，离心弃
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组与鉴定2
（1）CaCl2处理以后的转化: 当细菌处于0℃、二价阳离子（如Ca2+、Mg2+等）低渗溶液中时，细菌细胞膨胀成球形，处于感受态；此时转化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羟基-钙磷酸复合物粘附于细胞表面，重组DNA在42℃短时间热冲击后吸附在细胞表面，在丰富培养基中生长数小时后，球状细胞恢复原
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组的载体3
在作为载体时，这些噬菌体有一个很大的优点，即克隆到M13mp载体的外源DNA片段（双链），在子代噬菌体便成为了单链形式。故应用M13mp进行克隆，可方便地分离到大量含有外源DNA某一单链的DNA分子。这种单链DNA可在下列工作中作模板：①主要用作双脱氧链终止法进行DNA序列测定的模板；②制备仅有一条
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组与鉴定3
当多克隆位点有外源DNA片段插入时，破坏此酶的N端阅读框架，产生无α互补功能的N端片段，因此在带有外源DNA片段的细菌在含有IPTG/X-gal的培养基上呈白色，见图7-11 。如果外源DNA插入片段相当短，不破坏β-半乳糖苷酶的氨基端氨基酸序列的阅读框，有时产生的重组体菌落不呈白色而是呈浅蓝色。4
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组与鉴定1
重组DNA是在体外用限制性内切酶，将不同来源的DNA分子进行特异地切割，获得的目的基因或DNA片段与载体重新连接，从而组成一个新的DNA杂合分子。重组的DNA分子能够通过一定的方式进入相应的宿主细胞，在宿主细胞中进行无性增殖，获得大量的目的基因或DNA片段，此过程称基因克隆。重组的DNA分子也能够在
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组的载体2
二、噬菌体载体作为细菌寄生物的噬菌体，大多数具有编码多种蛋白质的基因，能利用宿主细胞的蛋白质合成体系，进行生长和增殖。构建的噬菌体载体，以λ噬菌体、M13和粘粒最为常用。㈠ λ噬菌体载体野生型λDNA是一种基因组为4.8 kb的线性双链DNA，全部序列已知，共编码50多个基因。其中约一半基因参与
DNA重组（DNA－recombination）技术：DNA重组的载体1
载体（vector）是携带靶DNA（目的DNA）片段进入宿主细胞进行扩增和表达的运载工具。常用的载体是通过改造天然的细菌质粒、噬菌体和病毒等构建而成。目前已构建成的载体主要有质粒载体、噬菌体载体、病毒载体和人工染色体等多种类型，亦可根据其用途不同分为克隆载体和表达载体二类。载体的构建和选择应考虑以下
DNA合成（DNA－synthesis－）技术介绍
蛋白质概念提出：DNA多肽合成（DNA synthesis ）：按照预定核苷酸的顺序，将脱氧核苷酸逐个进行人工连接合成DNA链的方法。目前多是采用固相合成法，即是在多聚体支持物上从3′端延伸核苷酸，可自动化操作。)目前，oligo DNA合成一般都采用固相亚磷酰胺三酯法合成DNA片段，此方法具有高效
DNA－指纹的概念高变区DNA与DNA指纹
人的卫星DNA 或称随体DNA 是由一些短的DNA 片段（10bp 左右）多次重复所构成的。重复片段的组成和拷贝数在不同的个体及基因组的不同位置上不一样。提取不同个体的基因组DNA 后，用其切点能识别序列为4 个碱基而又不切割该重复片段的限制性内切酶在重复片段的两侧切割基因组DNA ，然后将样品进行
数字电路之数字集成电路IC（二）
注意误操作和扇出 在连接“标准逻辑IC”时，需要考虑一个输出最大可连接的IC数量。 在TTL IC中，可连接IC的数量受到输出电流的限制，我们把允许连接的IC上限个数称为扇出。只要想起TTL IC是由双极性晶体管构成的，就能容易地想象出开关切换时是需要电流的。TTL IC
DNA－Fingerprinting,－DNA－Barcoding,－and－Next－Generation－Sequencing－...
DNA fingerprinting of plants has become an invaluable tool in forensic, scientific, and industrial laboratories all over the world. PCR has become
“垃圾DNA”或是编码DNA的“卫士”
“垃圾DNA”的概念是在上世纪70年代提出来的，用来形容那些基因组中不是编码蛋白质的DNA序列，而在学术上被称为非编码DNA序列。 由于当时的科学家普遍认为有生物学意义的蛋白质才是决定生物性状的关键，而且也没有一种好的理论和技术手段来解释这些“垃圾”存在的原因，于是“垃圾DNA”这一观念便形
“垃圾DNA”或是编码DNA的“保镖”
"垃圾DNA"的概念源自上世纪70年代，用来形容基因组中不是编码蛋白质的DNA序列，在学术上被称为非编码DNA序列。 非编码DNA"开关说"究竟是个啥？ 科学家们发现，人类基因组中包含多达400万个基因开关和功能调节因子，它们的载体便是"垃圾DNA"。这强烈地冲击了"DNA序列=生物性
DNA－Immunoprecipitation－for－the－Determination－of－DNABinding－Specificity
Andrea J. Gossett and Jason D. Lieb1Department of Biology, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC 27599, USA1Corresponding autho
DNA连接酶(DNA－ligase)介绍
DNA连接酶是1967年在三个实验室同时发现的。它是一种封闭DNA链上缺口酶，借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5'-PO4与另一DNA链的3'-OH生成磷酸二酯键。但这两条链必须是与同一条互补链配对结合的(T4DNA连接酶除外)，而且必须是两条紧邻DNA链才能被DNA
DNA提取方法洗涤－DNA（或－RNA）
当裂解物通过硅胶膜进行离心分离,现在所提取的 DNA 或 RNA 应该与柱子结合,杂质、细胞蛋白和多糖应该已经通过了。 但是,膜仍然被残留的细胞蛋白质和盐弄脏。如果样品来自植物,仍然会有多糖,也许一些色素留在膜上,或者如果样品是血液,膜可能会被染成棕色或黄色。洗涤步骤用于去除这些杂质。通常有两次洗涤
DNA重组（DNA－recombination）技术：工具酶
一、限制性内切酶限制性内切酶（restriction endonucleases，RE）是其中最重要的工具酶之一。它是一类核酸水解酶，能识别和切割双链DNA分子中的特定核苷酸序列。（一）命名原则限制性内切酶大多从细菌中发现，根据来源进行命名，限制酶的第一个字母（大写，斜体）为宿主菌的属名，第二、第三
DNA提取方法DNA－提取后纯化：将－DNA－与色谱柱结合
离液盐对于裂解至关重要,而且对于将 DNA(或 RNA)与色谱柱结合也是如此。此外,为了增强和影响核酸与二氧化硅的结合,还添加了酒精。大多数情况下这是乙醇,但有时可能是异丙醇。乙醇百分比和体积有很大的影响。太多,你会带入大量降解的核酸和小物种,这会影响 A260 读数并降低你的一些产量。太少,可能难
DNA－Laddering
I. Protocol1. Harvest cellsOptional: wash plate with 37°C PBS (gently, so as not to lose cells); check on microscope,after aspirate PBS or mediaPlace
DNA电泳
DNA电泳（主要内容如下） Preparation of Agarose Gel and Electrophoresis Extraction of DNA From Agarose Gel Extraction of DNA from Acrylamide Gels DNA Marker
DNA转化
DNA转化Chemical Transformation· Transformation of Competent Cells (RbCl2 Method) (Goldberg Lab)Very nice protocol for E. Coli transformation inc