一种测定生物大分子及生物细胞组织细微结构的信息控制系统及其自动化装置制造方法及图纸

本发明专利技术基于将生物大分子表位信息转码为线性信息及其放大、检测的自动化，涉及测定生物大分子及生物细胞组织细微结构的方法，及其在生物大分子结构分析、组织化学、显微镜技术、设计分子机器、分子机器质量控制方面应用，属于生物医学分子领域。对微观结构的解析受光学本身分辨率限制，可以从分子层面完成这一任务。本发明专利技术利用核苷酸序列互补连接、细胞骨架可以生长的特性，将核苷酸链、细胞骨架与抗体连接成分子机器，通过分子机器间相互连接所需核苷酸链、细胞骨架的长度测定出抗原表位间的距离。该发明专利技术可以用于细微结构表位距离测定、测定蛋白质相互作用、生产特定距离的分子的复合物。合物。

【技术实现步骤摘要】
一种测定生物大分子及生物细胞组织细微结构的信息控制系统及其自动化装置


[0001]本专利技术基于将生物大分子表位信息转码为线性信息及其放大、检测的信息控制系统，及其自动化装置，涉及测定生物大分子及生物细胞组织细微结构的方法，及其在生物大分子结构分析、组织化学、显微镜技术、设计分子机器、分子机器质量控制方面应用，属于生物医学分子领域。

技术介绍

[0002]生物医学领域研究主要是经验性研究，实验结果评估人为性很大，可靠性与重复性较差；细胞研究、荧光技术皆以10的幂为单位，单位过大，难以微量检测；这要求实验方法向微观计量上发展、向数学推理证明发展。传统光学显微镜无法突破光的波长限制，电子显微镜存在样本制作困难与价格昂贵的问题。
[0003]而合成生物学发展方向正是利用基因工程改造或制造产生标准化的分子机器库，然后通过不同的分子机器组合线路产生一定生物学功能，解决一些生物学问题或者用于工业生产制造。对微观结构的解析乃至操纵微观的生化进程，需要一系列的定制的分子机器自动转导生物信息完成。

技术实现思路

[0004]1.本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将生物大分子及生物细胞组织细微结构上的不同表位信息转化为线性信息的转码系统，至少包括分子机器，分子机器上连接分子标签，其特征在于：所述的转码系统包括：(1)、分子机器：1)、能与生物大分子及生物细胞组织细微结构上的表位结合：抗体与抗原表位，配体与受体，反应底物与酶、核苷酸链结合结构域与核苷酸链，序列匹配的核苷酸链、纳米分子与能与之结合的生物结构之间存在靶向相互作用，通过将抗体、配体或受体、反应底物或酶、核苷酸链结合结构域或核苷酸片段设计改造成的分子机器，保持与生物大分子上表位的相互作用；2)、连接了可以延伸或在不同分子机器上进行连接的分子标签；3)、在合成过程中被同位素标记；(2)、分子标签可以延伸或在不同分子机器上进行连接：1)、分子标签可以是细胞骨架生长的起始点，细胞骨架具有自我延伸的作用，可以加入细胞骨架自起始点延伸的底物和酶类，以及稳定其结构的物质，最终形成连接的细胞骨架；2)、分子标签可以是核苷酸链，与核苷酸序列偶联时除已有的化学连接外(如链霉素
‑
生物素亲和反应)，还可以通过将分子机器上不影响功能的结构(如抗体Fc段)改造成核苷酸链结合结构域以非化学键的方法连接核苷酸链，或者两者结合以免在核苷酸链复制、转录过程中与分子标签的长度与分子机器失去匹配，核苷酸链可以在连接酶类或修复酶类作用下完成DNA黏性末端的连接，最终将表位信息转化为分子机器两两连接的核苷酸链、多个分子机器连接的核苷酸链；3)分子机器连接的核苷酸链，全部或者部分携带特异性DNA内切酶或CRISPR
‑
CAS9等核酸切割工具的酶切位点，使分子机器每次连接的位点可能不同的连接方式；4)在分子机器与位点中的作用过程中，加入切割的酶，以及供连接酶连接的寡核苷酸链，使寻找出分子机器间最短的连接方式。2.权利要求1述将生物大分子及生物细胞组织细微结构上的不同表位信息转化为线性信息的转码系统在生物大分子及生物细胞组织、纳米材料等细微结构分析测定，生物化学反应中物质结构变化动态分析，药品、生物制品、化妆品质量评价分析，组织化学技术中的运用。3.一种将权利要求1所述生物大分子及生物细胞组织细微结构上的不同表位信息转化为线性信息的转码系统产物进行信号放大方法，其特征在于：将分子标签设计来既有长度差别，又还能有可选功能：指导生化反应产生编码产物产生扩增效果，能被靶向切割自适应优化DNA连接效果，具体设计为：1)、使不同的分子机器有不同长度的核苷酸链；2)、全部或者部分携带DNA聚合酶起始复制、RNA聚合酶起始转录、核糖体起始翻译，逆转录酶起始逆转录的序列及其终止序列；3)、在制作好分子机器后，将涉及信号放大的复制、转录、翻译、逆转录酶系统加入分子机器预混液，使复制转录、翻译同步启动，并被终止与一定位置，这些酶系统或者加入的单链结合蛋白能够结合并保护DNA序列、防止形成高级结构，使DNA长度不至于过度折叠，同时使核酸切割工具不能首先进行切割将所测量的距离适当缩短，切割也可以引入一些序列使
测量距离延长，实现非同步自动缩短或延长DNA长度，即自适应优化：寻找最短的连接方式，产生较多种类分子机器连接方式的扩增产物；4)、通过靶点表位数量、研究目的调整较长DNA、较短DNA的分子机器数量比例，根据反应结果实时调整加入内切酶、连接DNA片段等的种类和时间，优化检出率与精确性复杂性的关系，获取更多不同位点的分子机器间两两连接，最终形成多个连接的更准确的表位信息。4.一种将权利要求1述将生物大分子及生物细胞组织细微结构上的不同表位信息转化为线性信息的转码系统产物解码方法，其特征在于：1)、连接的分子机器，分子量更大，电荷也将变化，将其更直接凝胶电泳，通过凝胶阻滞实验，确定分子机器是否连接；2)、连接的是不同分子机器会有不同同位素，可以区分其分子机器成分；3)、最后进行PCR扩增，凝胶电泳及测序确定，DNA链的大小、序列；细胞骨架则通过质谱、色谱方法检测大小、序列；4)、不断缩短分子机器上连接的分子标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇，
申请(专利权)人：李镇，
类型：发明
国别省市：