我国研制出新型DNA逻辑门奠定发展DNA计算机基础

中科院上海应用物理研究所的樊春海研究员与上海交通大学Bio-X中心的贺林院士、张治洲教授通过学科交叉研究与合作，应用DNA核酶研制成功一类新型的“DNA逻辑门”，为发展DNA计算机奠定了基础。DNA核酶是一种通过体外进化筛选出来的具有特定酶活性的核酸结构，在该项研究中采用的是具有DNA水解酶活性的DNA核酶。这种具有锤头状结构的核酶可以在铜离子辅助下催化氧化并切割底物DNA。DNA逻辑门即是在这种DNA核酶结构基础上通过模块设计（modular design）研制出来的。输入信号通过特定的生物分子传感可以产生输出信号，从而实现“YES”、“NOT”等逻辑判断，并可以组合成复杂的三输入逻辑门“AND（A，NOT（B），NOT（C））”。该逻辑门系统的新特色在于排除以往DNA逻辑门设计中RNA核苷的参与，仅单纯应用DNA分子，从而避免了RNA核苷带来的系统不稳定性。相关研究结果已发表在2006年3月出版的著名化学杂志（（Angew．Chem．Int．Ed．》上。