一种细菌细胞顺序识别器以及细胞计算机制造技术

本发明专利技术公开了一种细菌细胞顺序识别器以及细胞计算机，属于细胞计算机技术领域，解决现有技术只能指示一种输入顺序的技术问题。细菌细胞顺序识别器由第一细胞和第二细胞两种细胞构成，其中，第一细胞用于识别第一信号和第二信号的顺序，第二细胞用于识别第三信号和第一、第二信号的顺序；第一细胞的基因电路包括第一电路和第二电路；第二细胞的基因电路包括第三电路、第四电路和第五电路。本发明专利技术提供的细菌细胞顺序识别器，通过破坏电路或元件，使之今后不再工作，来记录信号输入顺序，并通过两种细胞的输出组合实现对三种信号六种不同输入顺序的指示，可以用于生物计算机、生物传感器等需要判定输入顺序的相关应用中。

A Bacterial Cell Sequence Recognizer and Cell Computer

The invention discloses a bacterial cell sequence recognizer and a cell computer, belonging to the field of cell computer technology, which solves the technical problem that the existing technology can only indicate one input sequence. Bacterial cell sequential recognizer consists of two kinds of cells, the first cell is used to recognize the order of the first signal and the second signal, the second cell is used to recognize the order of the third signal and the first and second signal, the gene circuit of the first cell includes the first circuit and the second circuit, and the gene circuit of the second cell includes the third circuit, the fourth circuit and the second circuit. The fifth circuit. The bacterial cell sequential recognizer provided by the invention records the input sequence of signals by destroying the circuit or components so that they will not work in the future, and realizes the indication of six different input orders of three signals through the output combination of two cells. It can be used in relevant applications such as biological computers, biosensors and so on, which need to determine the input sequence.

【技术实现步骤摘要】
一种细菌细胞顺序识别器以及细胞计算机
本专利技术涉及细胞计算机
，尤其涉及一种细菌细胞顺序识别器以及细胞计算机。
技术介绍
细胞计算部件的构建是目前的热点问题之一。目前，已经成功构建出细胞与、或、非等各类逻辑门以及双稳态开关、存储器、计数器等细胞计算部件。顺序识别器是一种重要的计算部件，目前尚未有细胞顺序识别器的相关技术方案。最接近的技术为2009年Collins研究组利用DNA定点重组酶Cre和FLP在细菌细胞中构建的多信号单细胞计数器(文献出处：A.E.Friedland,T.K.Lu,X.Wang,D.Shi,G.Church,andJ.J.Collins,"Syntheticgenenetworksthatcount,"Science,vol.324,no.5931,pp.1199-1202,May.2009)。该计数器是一个3计数器，可对3种信号的特定输入顺序进行计数。例如有三种信号aTc(脱水四环素)，Ara(阿拉伯糖)，IPTG(异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷)，只有在aTc-Ara-IPTG这一输入顺序下，该计数器的结果标志(绿色荧光)才能生成。在只输入一种信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细菌细胞顺序识别器，其特征在于，其由第一细胞和第二细胞两种细胞构成，其中，第一细胞用于识别第一信号和第二信号的顺序，第二细胞用于识别第三信号和第一、第二信号的顺序；第一细胞的基因电路包括第一电路和第二电路；其中，第一电路依次由第一启动子、第二电路破坏元件、第一特征信号和终止子组成；第二电路依次由第二启动子、第一电路破坏元件、第二特征信号和终止子组成；第二细胞的基因电路包括第三电路、第四电路和第五电路；其中，第三电路依次由组成型启动子、第一特征信号、第二特征信号和终止子组成；第四电路依次由第一启动子、第一特征破坏元件、终止子、第二启动子、第二特征破坏元件和终止子组成；第五电路依次由第三启...

【技术特征摘要】
1.一种细菌细胞顺序识别器，其特征在于，其由第一细胞和第二细胞两种细胞构成，其中，第一细胞用于识别第一信号和第二信号的顺序，第二细胞用于识别第三信号和第一、第二信号的顺序；第一细胞的基因电路包括第一电路和第二电路；其中，第一电路依次由第一启动子、第二电路破坏元件、第一特征信号和终止子组成；第二电路依次由第二启动子、第一电路破坏元件、第二特征信号和终止子组成；第二细胞的基因电路包括第三电路、第四电路和第五电路；其中，第三电路依次由组成型启动子、第一特征信号、第二特征信号和终止子组成；第四电路依次由第一启动子、第一特征破坏元件、终止子、第二启动子、第二特征破坏元件和终止子组成；第五电路依次由第三启动子、第四电路破坏元件和终止子组成；其中，第一启动子由第一信号启动，第二启动子由第二信号启动，第三启动子由第三信号启动，电路破坏元件能够破坏整个电路的工作，而特征破坏元件仅破坏特征信号的工作。2.根据权利要求1所述的细菌细胞顺序识别器，其特征在于，其识别信号顺序的方法为：(1)初始状态时，第一细胞第一电路、第二电路均不工作，无输出信号；第二细胞仅第三电路工作，输出第一特征信号和第二特征信号；(2)当信号输入顺序为1-2-3时，第一细胞输入第一信号后，第一启动子启动第一电路，第二电路被破坏，输出第一特征信号；输入第二信号后，由于第二电路被破坏，不再输出第二特征信号；输入第三信号后，无变化；第二细胞输入第一信号后，第一启动子启动第一特征破坏元件，第一特征信号不再输出；输入第二信号后，第二启动子启动第二特征破坏元件，第二特征信号不再输出，输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；(3)当信号输入顺序为1-3-2时，第一细胞输入第一信号后，第一启动子启动第一电路，第二电路被破坏，输出第一特征信号；输入第三信号后，无变化；输入第二信号后，由于第二电路被破坏，不再输出第二特征信号；第二细胞输入第一信号后，第一启动子启动第一特征破坏元件，第一特征信号不再输出；输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；输入第二信号后，由于第四电路被破坏，第二特征破坏元件不被启动，仍然输出第二特征信号；(4)当信号输入顺序为2-1-3时，第一细胞输入第二信号后，第二启动子启动第二电路，第一电路被破坏，输出第二特征信号；输入第一信号后，由于第一电路被破坏，不再输出第一特征信号；输入第三信号后，无变化；第二细胞输入第二信号后，第二启动子启动第二特征破坏元件，第二特征信号不再输出；输入第一信号后，第一启动子启动第一特征破坏元件，第一特征信号不再输出；输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；(5)当信号输入顺序为2-3-1时，第一细胞输入第二信号后，第二启动子启动第二电路，第一电路被破坏，输出第二特征信号；输入第三信号后，无变化；输入第一信号后，由于第一电路被破坏，不再输出第一特征信号；第二细胞输入第二信号后，第二启动子启动第二特征破坏元件，第二特征信号不再输出；输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；输入第一信号后，由于第四电路被破坏，第一特征破坏元件不被启动，仍然输出第一特征信号；(6)当信号输入顺序为3-1-2时，第一细胞输入第三信号后，无变化；输入第一信号后，第一启动子启动第一电路，第二电路被破坏，输出第一特征信号；输入第二信号后，由于第二电路被破坏，不再输出第二特征信号；第二细胞输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；输入第一信号后，由于第四电路被破坏，第一特征破坏元件不被启动，仍然输出第一特征信号；输入第二信号后，由于第四电路被破坏，第二特征破坏元件不被启动，仍然输出第二特征信号；(7)当信号输入顺序为3-2-1时，第一细胞输入第三信号后，无变化；输入第二信号后，第二启动子启动第二电路，第一电路被破坏，输出第二特征信号；输入第一信号后，由于第一电路被破坏，不再输出第一特征信号；第二细胞输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；输入第二信号后，由于第四电路被破坏，第二特征破坏元件不被启动，仍然输出第二特征信号；输入第一信号后，由于第四电路被破坏，第一特征破坏元件不被启动，仍然输出第一特征信号。3.根据权利要求1所述的细菌细胞顺序识别器，其特征在于，第二细胞的第四电路替换为依次由第一启动子、第二特征破坏元件、终止子、第二启动子、第一特征破坏元件和终止子组成。4.根据权利要求3所述的细菌细胞顺序识别器，其特征在于，其识别信号顺序的方法为：(1)初始状态时，第一细胞第一电路、第二电路均不工作，无输出信号；第二细胞仅第三电路工作，输出第一特征信号和第二特征信号；(2)当信号输入顺序为1-2-3时，第一细胞输入第一信号后，第一启动子启动第一电路，第二电路被破坏，输出第一特征信号；输入第二信号后，由于第二电路被破坏，不再输出第二特征信号；输入第三信号后，无变化；第二细胞输入第一信号后，第一启动子启动第二特征破坏元件，第二特征信号不再输出；输入第二信号后，第二启动子启动第一特征破坏元件，第一特征信号不再输出，输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；(3)当信号输入顺序为1-3-2时，第一细胞输入第一信号后，第一启动子启动第一电路，第二电路被破坏，输出第一特征信号；输入第三信号后，无变化；输入第二信号后，由于第二电路被破坏，不再输出第二特征信号；第二细胞输入第一信号后，第一启动子启动第二特征破坏元件，第二特征信号不再输出；输入第三信号后，第三启动子启动第四电路破坏元件，第四电路被破坏；输入第二信号后，由于第四电路被破坏，第一特征破坏元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梅，
申请(专利权)人：中央民族大学，
类型：发明
国别省市：北京,11