关于DNA编码的一些研究

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1、遗传密码决定蛋白质中氨基酸顺序的核昔酸顺序，由3个连续的核苜酸组成的密码了所构成。由于脱氧核糖核酸(DNA)双链中一般只有一条单链(称为有义链或编码链)被转录为信使核糖核酸(mRNA),而另一条单链(称为反义链)则不被转录，所以即使对于以双链DNA作为遗传物质的生物来讲,密码也用核糖核酸(RNA)中的核昔酸顺序1佃不用DNA屮的脱氧核昔酸顺序表示。遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核首酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。儿乎所有的生物都使用同样的遗传密码，称为标准

2、遗传密码；即使是非细胞结构的病毒，它们也是使用标准遗传密码。现在所遇到的问题就是：如何将交叉编码后的碱基序列中不包含终止密码子和开始密码了(TAG,TGA,TAA)该问题也就是说：必须冇一种特定编码方式使得交叉编码后的碱基序列不包含终止密码了,反响推导可以知道，存在一些特定的情况不能用于交义编码中。以下就是推导论证方法：TAATAGTGAATG000ATTATCACTTAC001ATAATGACATAG010AATAACAGT1ICOilAAAAAGAGA1l<3100TTTTTCTCTAAC101

3、TTATTGTCAAAG110TATTACTGTATC111TAATAGTGAATG也就是说这些是不能用于进行随机交义编码的密码子，除去重复的共有24种不可用的碱基密码子：ACTACAAGTAGATCTTCATGTTGAATTATAAATAAATTTTTATAT7AAATCATGAACAAGTTCTTGTACTAG也就是说这24中编码不能用于DNA编码中。现在又可以知道的是三位一个密码了共冇4*4*4=64中编码方式，意味着冇40种编码方式可以使用(ACCACGAGCAGGTCCTCGTGCTGGC

4、AACATCACCAGCTACTTCTCCTGCCACCTCCCCCGCGACGTCGCCGGGAAGATGACGAGGTAGTTGTCGTGGCAGCTGCCGCGGGAGGTGGCGGG),40»26(英文字母表的字符个数)，所以从理论來讲使用一个密码子编码一个英文字符是可行的。优点：相对于一般的将明文信息转换为二进制数据再进行数字编码的编码方式而言，该编码方式可以节省-•位的空间，尤其是在加密信息巨大的情况下，每一位的存储空间都很珍贵。更加简单，省去了很多的繁琐的处理，只需要对照编码即可。缺点

5、：随机交义编码的必要性：如果将编码后的明文信息直接藏在一段序列中，入侵者可以很容易破解出明文。例如：假如ACC编码字符A,ACG编码字符B,AB的碱基编码就是ACCACG,现在直接将编码后的DNA序列藏于一段DNA序列的ORF：ATGTGGTGGTCCTAG屮，ATGTGGTACCACGGGTCCTAG。在这种情况下，可以使用不同的阅读方式来破解：ATGTGGTACCACGGGTCCTAG这种情况下得到错误的信息。ATGTGGTACCACGGGTCCTAG这种悄况下就町以得到AB。所以由上例可以看出

6、，在进行DNA序列拼接之前还需要进一步的处理对于上例来说：ACCACG在一段指导编码011010的指导作用下进行交叉编码为TCCTCC,再将其编码到ORF'I1：ATGTGGTGTCCTCCGTCCTAG对其进行不同的阅读方式进行破解:ATGTGGTGTCCTCCGTCCTAGATGTGGTGTCCTCCGTCCTAGATGTGGTGTCCTCCGTCCTAG可以看到虽然第三种阅读方式是正确的，但是在不知道明确信息的前提下，入侵者是不能区别的。就算入侵者能区别，他仍需要对该信息进行穷举攻破，当数据位

7、数较小时，该工作很容易破解，但是当数据位数较人时，破解工作就显得犬方夜谭。也就是说需耍4"屮情况。进一步的研究：ORF是指导蛋白质的一段可以编码基因片段，该编码非彼编码，这里的编码指导多肽的编码，而上文的编码指的是对字符的编码。我们知道氨基酸有一个编码表：--第二位碱基第二位碱基第二位碱基第二位碱基--TCAG第位碱基TTTT(Phe/F)苯丙氨酸TTC(Phe/F)苯丙氨酸TTA(LeT/L)亮氨酸TTG(LeT/L)亮氨酸TCT(Ser/S)丝氨酸TCC(Ser/S)丝氨酸TCA(Ser/S)丝

8、氨酸TCG(Ser/S)丝氨酸TAT(Tyr/Y)酪氨酸TAC(Tyr/Y)酪氨酸TAA(终止)TAG(终止)TGT(Cys/C)半胱氨酸TGC(Cys/C)半胱氨酸TGA(终止)TGG(Trp/W)色氨酸笫位碱CCTT(LeT/L)亮氨酸CTC(LeT/L)亮氨酸CTA(LeT/L)亮氨酸CTG(LeT/L)亮氨酸CCT(Pro/P)脯氨酸CCC(Pro/P)脯氨酸CCA(Pro/P)脯氨酸CCG(Pro/P)脯氨酸CAT(His/H)组氨酸CAC(His/H)组氨