基于混沌系统和DNA编码的量子图像加密算法

为了确保量子信息的安全,结合混沌系统和DNA编码理论,提出了一种基于混沌系统和DNA编码的量子图像加密算法. 首先将图像进行量子编码;然后利用Logistic混沌产生幺正矩阵对量子图像进行置乱;再利用Lorenz混沌产生自然DNA矩阵并且动态选择DNA加法操作进行DNA运算,计算后得到幺正矩阵对量子图像再次加密;最后对量子图像进行测量得到经典密文图像. 通过仿真实验和直方图、相关性、NPCR （number of pixel change rate）像素改变率等指标分析,结果表明加密后的图像灰度分布均匀,各灰度级均分布于在1 000左右,相邻像素相关性更低,相关系数平均值0.002,NPCR像素改变率为99.6%,加密效果好且具有良好的安全性.      

破译Merkle-Hellman背包加密方案的DNA计算模型

背包公钥密码体制是第一个公钥体制,其攻击算法是NP完全问题.首先对背包问题和背包公钥体制进行了描述,然后给出了2种破译Merkle-Hellman背包加密方案DNA计算模型,即分步排除法和二分法,分步排除法是一种基本算法,二分法对分步排除法进行了改进,提高了破译背包密码的效率.     

改进DNA遗传算法求解车间调度问题

针对DNA遗传算法高计算量、收敛速度慢的缺点,该算法采用基因转移进行交叉,动态的变异概率进行变异.对动态变异概率公式的系数作调整来提高变异后DNA序列的合法性,对变异的父本进行设计来保持种群的多样性并产生新的基因信息,对进化过程中可能出现种群中最好的染色体没有改变的情况做了应变调整.对DNA遗传算法的步骤作了详细设计,并将改进后的算法应用到车间调度问题中.实验表明,该方法能有效地提高收敛速度和减少编码给算法带来的高计算量.     

基于DNA算法的交通诱导系统

利用DNA计算高速并行的优点.将路段和十字路口等进行合理转化,使其成为常规的连通图.来解决交通诱导同题中的路径优化与选择.有别于遗传算法、模拟退火和神经网络等方法,文中应用DNA双螺旋结构和碱基互补配对原则对节点和边进行编码运算,提高了算法的有效性和收敛速度.最后,将DNA算法与遗传算法进行了模拟对比分析.结果表明:DNA算法可以较好地解决大规模路网遍历的NP问题,满足交通诱导的实时性、准确性要求.     

单细胞凝胶电泳技术检测小鼠成纤维细胞DNA的氧化损伤及修复

目的观察小鼠成纤维细胞由过氧化氢(H2O2)引起的DNA损伤及其修复,并详细介绍单细胞凝胶电泳技术。方法培养NIH3T3细胞,H2O2造成细胞氧化损伤,单细胞凝胶电泳技术(SCGE,Comet Assay)检测细胞DNA的损伤情况。结果①建立了H2O2致NIH3T3细胞DNA损伤的分级图谱;②H2O2引起的小鼠成纤维细胞DNA单链断裂与H2O2的浓度呈依赖性关系;③细胞在除去H2O2后15 min已出现明显修复,多数修复可在1 h内完成,但少数修复可能需要较长时间才能完成。结论单细胞凝胶电泳技术是一种简便、敏感的检测DNA氧化损伤的方法。     

DNA序列分析的高效算法研究及比较

对海量数据的处理，最有效的方法是并行计算。因此，对DNA序列比对进行并行化，以及对BLAST算法进行并行化改进，以提高对大数据量处理的能力，尽管在CLUSTER上的计算效率较超级计算机上的效率低。但CLUSTER较超级计算机费用低，有较大的适用性，而高性能计算机是处理海量数据的强有力的工具，生命科学中计算问题必须进行超级计算已是不争的事实，现代生命科学对超级计算已显示出强烈依赖和迫切需求，文中对BLAST算法进行改进，提出一种局部并行化的DNA序列比对算法，为了检验算法的科学性和适用性，将此算法与超级计算机的高效并行算法——改进的FFT算法相比较及分析。     

一种改良式质粒DNA提取方法的建立与应用

目的建立一种稳定、可靠的质粒DNA提取改良方法,探讨其在分子生物学实验研究中的应用价值。方法将含有目的质粒的菌株扩增后,运用改良后的碱裂解法进行质粒DNA小量提取,微量核酸仪测定提取质粒DNA的产量及纯度;采用琼脂糖凝胶电泳、内切酶酶切及质粒转染真核细胞鉴定提取质粒DNA的质量及转染效率。结果改良式质粒提取方法获得质粒DNA产量为3.2 mg/L菌液,A260/280=1.91;内切酶酶切完全;质粒DNA以超螺旋结构为主;真核细胞转染效率为20%左右。结论改良式质粒DNA抽提方法操作简单、实用,获得质粒DNA产量多、质量高,能达到分子生物学常规实验的要求。     

对奥巴马版“精准医学”的“精准”解读

精准医学是美国总统奥巴马的智囊团经过深思熟虑所精心策划的,其用意是告诉大家精准医学的科学基础是DNA,是基于人类基因组计划的精雕细琢。DNA双螺旋结构的发现和人类基因组计划是生命科学的第一次和第二次革命,在此基础上的DNA测序和基因组技术驱动了精准医学这一崭新思想的提出,其意义深远。     

中国撒拉族线粒体DNA序列遗传多态性研究

目的　以无关个体为对象 ,研究撒拉族人群线粒体DNA(mtDNA)序列遗传多态性。方法　应用PCR扩增产物直接测序法 ,对 10 0名撒拉族无关个体线粒体DNAD 环区高变区Ⅰ (HVSⅠ )进行测序分析。结果　在mtDNAHVSⅠ 16 0 91～ 16 4 18之间与Anderson相应序列比较共发现有 83处突变 ,构成 75种单倍型。点突变的主要形式为碱基替代 ,其中转换 83.5 4 % ,颠换 12 .6 6 % ,碱基插入 1.9% ,缺失 1.7%。撒拉族线粒体DNAHVSⅠ基因差异度为 0 .9912 ,偶合概率为 0 .0 189。结论　撒拉族与其他群体比较有其独特的线粒体DNA序列遗传特点 ,与亚洲其他人种及高加索人有明显差异。线粒体DNA序列多态性在群体遗传学调查及法医学个体识别方面有广泛的应用前景。     

DNA损伤修复与肿瘤放射敏感性的研究进展

放射治疗是肿瘤的重要治疗手段之一,但是也面临着肿瘤放疗抵抗等临床治疗效果不佳的难题。如何提高放射治疗效果,即增强肿瘤的放射敏感性仍待解决。放射治疗是通过放射线对肿瘤细胞DNA直接及间接的损伤,达到治疗肿瘤的目的。目前,对于DNA损伤修复机制的探讨,以及DNA损伤应答作为放射治疗靶点的研究是肿瘤生物学及放射生物学研究的热点。本文将对DNA损伤修复机制及其与肿瘤放射敏感性关系的近期研究进展作一综述。我们认为,DNA损伤修复基因作为放射增敏相关基因靶点,将会有很好的前景,最终促进肿瘤治疗的进展。