【技术实现步骤摘要】
本文件涉及基因合成，尤其涉及一种基于智能算法的基因合成方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、基因合成是指用化学方法将碱基逐个合成一条dna链。基因合成相比于使用聚合酶链式反(pcr)发生的dna扩增或与细胞内的dna复制不一样，基因合成是不需要使用模板链的。相反，基因合成是将核苷酸逐个添加到单链分子中，然后将合成的单链分子作为创建互补链的模板。基因合成是合成生物学领域的基础技术。
2、dna化学合成的方法在过去60年中得到了改进。合成寡核苷酸(oligo)作为定制的引物和探针有着广泛的应用。作为基因甚至整个基因组的更长序列也可以合成。这些序列通常是通过合成40-120bp的寡核苷酸，然后按适当的顺序组装而成。然而对于将要合成的长寡核苷酸，要如何将它分割成合适的短寡核苷酸集显得尤为重要。理想情况下，这种寡核苷酸应该代表最终dna分子的两条链。他们应该在同一条链上相邻，并与来自第二条链的互补寡核苷酸重叠，以确保组装过程中良好的杂交。短寡核苷酸集中每条寡核苷酸长度应该适中在40 -120bp，而且每个寡核苷酸的热力学性质应该在整个集合中保持一致，这样在pcr聚合酶链式反应中在能在某个温度中所有的短寡核苷酸链才能较好的统一退火，确保有效的pcr扩展。
3、在引物设计的关键步骤中，程序中执行的所有算法都将输入的基因序列划分为具有同源熔解温度的寡核苷酸，这些寡核苷酸相应的重叠区域具有一致的熔解温度。这些程序的最佳结果是，由tmprime获得的熔解温度偏差小于3℃。tmprime实现的这些程序的最佳结果是解链温度标准
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于智能算法的基因合成方法、装置、设备及介质，旨在解决上述问题。
2、本专利技术提供了一种基于智能算法的基因合成方法，包括：
3、s1、获取基因合成的信息输入至算法模型，获取引物集；所述基因合成的信息包括：dna序列、基因合成时的缓冲液化学参数、重叠区域的长度范围、结果的类型以及分池的个数；
4、s2、根据输入的dna序列、化学参数、长度范围，通过贪心算法将dna序列划分为预设个数的寡核苷酸片段，所述预设个数的核苷酸片段的溶解温度满足预设值，并且序列长度在预设的输入长度内没有重叠部分；
5、s3、将s2获取的预设个数的寡核苷酸片段通过迭代算法得到每个池的溶解温度标准差最小的分割结果；
6、s4、对所述s3获取的分割结果进行深度优先搜索，对每个池的分割结果构建二维数组，每列取一条寡核苷酸使得取到的寡核苷酸溶解温度标准差最小，得到新的寡核苷酸集；
7、s5、通过输入的结果类型对所述新的寡核苷酸集进行组装得到引物集。
8、本专利技术提供了一种基于智能算法的基因合成装置，包括：
9、信息获取模块，用于获取基因合成的信息输入至算法模型，获取引物集；所述基因合成的信息包括：dna序列、基因合成时的缓冲液化学参数、重叠区域的长度范围、结果的类型以及分池的个数；
10、贪心算法模块，用于根据输入的dna序列、化学参数、长度范围，通过贪心算法将dna序列划分为预设个数的寡核苷酸片段，所述预设个数的核苷酸片段的溶解温度满足预设值，并且序列长度在预设的输入长度内没有重叠部分；
11、迭代算法模块，用于将贪心算法模块获取的预设个数的寡核苷酸片段通过迭代算法得到每个池的溶解温度标准差最小的分割结果；
12、深度优先算法模块，用于对所述迭代算法模块获取的分割结果进行深度优先搜索，对每个池的分割结果构建二维数组，每列取一条寡核苷酸使得取到的寡核苷酸溶解温度标准差最小，得到新的寡核苷酸集；
13、引物序列生成模块，用于通过输入的结果类型对所述新的寡核苷酸集进行组装得到引物集。
14、本说明书一个或多个实施例提供了一种电子设备，包括：
15、处理器；以及，
16、被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述基于智能算法的基因合成方法的步骤。
17、本说明书一个或多个实施例提供了一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现如上述基于智能算法的基因合成方法的步骤。
18、采用本专利技术实施例，使设计的引物相应的重叠区域熔解温度比3℃更小，从而极大限度的提高组装的正确率，减少组装的误差。并且提出了一个系统，可设计用于lcr、无间隙pcr和有间隙pcr三种组装方式的引物集。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于智能算法的基因合成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
5.一种基于智能算法的基因合成装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述贪心算法模块具体用于：
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述引物序列生成模块模块具体用于：
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
9.一种电子设备，包括：
10.一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现如权利要求1-4中任一项所述基于智能算法的基因合成方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种基于智能算法的基因合成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s5具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
5.一种基于智能算法的基因合成装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：方刚，罗翊文，刘玥，许鹏，刘文斌，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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