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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子生物学,尤其涉及一种基于核酸特异修饰的dna存储方法及装置。
技术介绍
1、核酸存储技术是一项利用人工合成的核酸(dna、rna等)作为存储介质的具有划时代意义的存储技术,具有高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护的优点。作为存储介质的核酸可以在室温下稳定存储信息数百年,几乎不耗电,且不需维护,存储成本极低,是大规模信息存储的理想选择。
2、现有的核酸存储技术是将二进制文件数据通过编码映射成dna里a、t、g和c碱基序列(或rna里a、g、c和u),按序列顺序通过人工合成技术形成长链单链核酸来保存数据;其中,数据写入即人工合成核酸,数据读取即核酸测序,数据拷贝即核酸复制,利用核酸中碱基序列编码存储二进制数据。但是核酸人工合成成本高、耗时长,且核酸单个碱基的分子量较小,难以用现有仪器精确检测出来,所以核酸编码的数据读取成为一项巨大挑战。面对现有核酸存储技术本身的技术局限性,亟需一种更加高效的核酸存储方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于核酸特异修饰的dna存储方法、装置、电子设备与存储介质,用以解决现有核酸存储技术中利用核酸编码来存储信息导致的存储成本高、数据读取困难的问题,通过利用核酸特异修饰来代替核酸编码,降低了核酸存储的成本,支持了后续对核酸存储信息读取精度的提升。
2、本专利技术提供一种基于核酸特异修饰的dna存储方法,包括:
3、获取待存储数据,并将所述待存储数据转换成二进制数据;
4、
5、基于所述dna长链上的修饰分布信息,引入与所述dna长链上的潜在修饰位点所在的dna区间序列互补的dna短链,所述dna短链与所述dna长链杂交后生成dna杂交复合体;
6、基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应。
7、根据本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法,在所述对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应之后,方法还包括:
8、基于所述dna长链之间的位置顺序关系,将条码碱基序列引入到所述dna长链中;
9、其中,所述条码碱基序列用于标识所述dna长链之间的位置顺序关系。
10、根据本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法,所述基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应,具体包括:
11、在所述dna短链包括带分子修饰的dna短链和不带分子修饰的dna短链时,选用dna分子修饰转移酶,对所述dna杂交复合体中与带分子修饰的dna短链互补的dna长链区域上的潜在修饰位点进行分子修饰反应。
12、根据本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法,所述基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应,具体包括:
13、在所述dna短链包括带预定位阻的dna短链和不带预定位阻的dna短链时,选用分子修饰酶,对所述dna杂交复合体中与不带预定位阻的dna短链互补的dna长链区域上的潜在修饰位点进行分子修饰反应。
14、根据本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法,所述分子修饰包括核酸的表观遗传修饰、磷酸基化修饰、羧基化修饰或巯基化修饰。
15、根据本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法,所述dna长链为具有特定碱基序列的单链dna,具体包括:
16、所述dna长链由至少一条预定长度的子序列组成,其中,所述子序列中具有预定对数的潜在修饰位点。
17、根据本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法,还包括:
18、对所述dna长链进行纳米孔测序,读取已存储数据。
19、本专利技术还提供一种基于核酸特异修饰的dna存储装置,包括:
20、二进制数据获取模块,用于获取待存储数据,并将所述待存储数据转换成二进制数据;
21、分布信息获取模块,用于基于所述二进制数据,得到dna长链上的修饰分布信息,其中,所述dna长链为具有特定碱基序列的单链dna;
22、dna杂交复合体获取模块,用于基于所述dna长链上的修饰分布信息,引入与所述dna长链上的潜在修饰位点所在的dna区间序列互补的dna短链,所述dna短链与所述dna长链杂交后生成dna杂交复合体;
23、特异修饰模块,用于基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应。
24、本专利技术还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于核酸特异修饰的dna存储方法。
25、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于核酸特异修饰的dna存储方法。
26、本专利技术提供的基于核酸特异修饰的dna存储方法及装置,通过获取待存储数据,并将所述待存储数据转换成二进制数据;基于所述二进制数据,得到dna长链上的修饰分布信息,其中,所述dna长链为具有特定碱基序列的单链dna;基于所述dna长链上的修饰分布信息,引入与所述dna长链上的潜在修饰位点所在的dna区间序列互补的dna短链,所述dna短链与所述dna长链杂交后生成dna杂交复合体;基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应。本专利技术通过利用核酸特异修饰来代替核酸编码,突破了现有核酸存储技术仅通过碱基编码来存储信息的技术桎梏,降低了核酸存储的成本,增加了存储密度,支持了后续对核酸存储信息读取精度的提升。
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1.一种基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,在所述对所述DNA杂交复合体进行核酸特异修饰反应之后,方法还包括:
3.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,所述基于所述DNA短链的类型,选用对应的生物酶,对所述DNA杂交复合体进行核酸特异修饰反应,具体包括:
4.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,所述基于所述DNA短链的类型,选用对应的生物酶,对所述DNA杂交复合体进行核酸特异修饰反应,具体包括:
5.根据权利要求3或4中所述的基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,所述分子修饰包括核酸的表观遗传修饰、磷酸基化修饰、羧基化修饰或巯基化修饰。
6.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,所述DNA长链为具有特定碱基序列的单链DNA,具体包括:
7.根据权利要求2所述的基于核酸特异修饰的DNA存储方法,其特征在于,还包括:
8
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述基于核酸特异修饰的DNA存储方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于核酸特异修饰的DNA存储方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于核酸特异修饰的dna存储方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的dna存储方法,其特征在于,在所述对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应之后,方法还包括:
3.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的dna存储方法,其特征在于,所述基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应,具体包括:
4.根据权利要求1所述的基于核酸特异修饰的dna存储方法,其特征在于,所述基于所述dna短链的类型,选用对应的生物酶,对所述dna杂交复合体进行核酸特异修饰反应,具体包括:
5.根据权利要求3或4中所述的基于核酸特异修饰的dna存储方法,其特征在于,所述分子修饰包括核酸的表观遗传修饰、磷酸基化修...
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