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입력 벡터와 가중치 벡터간의 내적으로 공식화 가능한 가중치 합 연산을 인 비트로(in vitro) 수준에서 수행하고 그 가중치 합 연산 결과를 측정 및 비교하기 위한 DNA 컴퓨팅 방법에 있어서,
1) 상기 입력 벡터는 각기 상이한 서열로 구성된 뉴클레오타이드 가닥 또는 이의 유사체 가닥을 일정 농도로 하나 이상 포함하며, 각 입력 벡터의 요소는 각 요소를 표현하는 분자의 양에 의해 표현되고;
2) 상기 가중치 벡터는 상이한 방출 특성을 나타내는 표지물질이 부착된 한 쌍의 프로브를포함하며, 상기 한 쌍의 프로브는 양의 성분과 음의 성분으로 나누어 표현하고, 각기 대응되는 입력 뉴클레오타이드 가닥에 특이적으로 결합하는 특성을 가지고 있으며, 각 입력 벡터 요소에 대응되는 프로브 쌍의 혼합 비율은 가중치 벡터의 요소에 따라 결정이 되고;
3) 상기 방법은,
a) 입력 벡터의 각 뉴클레오타이드 가닥과 가중치 벡터의 프로브 쌍 사이의 경쟁적인 혼성화 반응을 통해 입력-프로브 헤테로 이중 가닥을 형성하고 가중치 합 연산을 수행하는 단계;
b) 상기 입력-프로브 헤테로 이중가닥을 추출하는 단계;
c) 상기 추출된 이중가닥에서 양의 성분과 음의 성분을 각각 표현하는 서로 다른 두 개의 방출 표지 신호의 강도를 측정하여 가중치 합 연산 결과를 얻어내는 단계; 및
d) 상기 가중치 합 연산 결과를 비교하여 벡터를 분류하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 컴퓨팅 방법
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제1항에 있어서, 상기 표지물질이 부착된 한 쌍의 프로브는 한 쪽 끝에 형광 물질이 부착된 선형적인 올리고뉴클레오타이드 프로브인 방법
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제1항에 있어서, 상기 표지물질은 형광 물질, 효소 및 방사선동위원소로 이루어진 군으로부터 선택된 표지물질인 방법
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제1항에 있어서, 상기 b) 단계의 추출이 자성 비드를 이용한 친화 분리인 방법
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입력 벡터와 가중치 벡터간의 내적으로 공식화 가능한 가중치 합 연산을 인 비트로(in vitro) 수준에서 수행하고 그 가중치 합 연산 결과를 측정 및 비교하기 위한 DNA 컴퓨팅 방법에 있어서,
1) 상기 입력 벡터는 각기 상이한 서열로 구성된 뉴클레오타이드 가닥 또는 이의 유사체 가닥을 일정 농도로 하나 이상 포함하며, 각 입력 벡터의 요소는 각 요소를 표현하는 분자의 양에 의해 표현되고;
2) 상기 가중치 벡터는 상이한 방출 특성을 나타내는 표지 물질과 쿠엔쳐를 양쪽 끝에 부착하고 있으며 가지-고리구조를 형성하여 입력 분자에 결합할 때만 형광을 방출하는 특성을 가지는 분자 비컨을 포함하는 프로브를 포함하며, 상기 한 쌍의 프로브는 양의 성분과 음의 성분으로 나누어 표현하고, 각기 대응되는 입력 뉴클레오타이드 가닥에 특이적으로 결합하는 특성을 가지고 있으며, 각 입력 벡터 요소에 대응되는 프로브 쌍의 혼합 비율은 가중치 벡터의 요소에 따라 결정이 되고;
3) 상기 방법은,
a) 입력 벡터의 각 뉴클레오타이드 가닥과 가중치 벡터의 프로브 쌍 사이의 경쟁적인 혼성화 반응을 통해 입력-프로브 헤테로 이중 가닥을 형성하고 가중치 합 연산을 수행하는 단계;
b) 상기 형성된 이중가닥에서 양의 성분과 음의 성분을 각각 표현하는 서로 다른 두 개의 방출 표지 신호의 강도를 측정하여 가중치 합 연산 결과를 얻어내는 단계; 및
c) 상기 가중치 합 연산 결과를 비교하여 입력 벡터를 분류하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 DNA 컴퓨팅 방법
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제5항에 있어서, 상기 표지물질이 부착된 한 쌍의 프로브는 한 쪽 끝에 형광 물질이 부착된 선형적인 올리고뉴클레오타이드 프로브인 방법
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제5항에 있어서, 상기 표지물질은 형광 물질, 효소 및 방사선동위원소로 이루어진 군으로부터 선택된 표지물질인 방법
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제1항 또는 제5항에 있어서, 뉴클레오타이드 가닥 또는 이의 유사체 가닥이 DNA, RNA, PNA 또는 LNA와 같은 상보성에 따른 혼성화 반응이 가능한 물질인 방법
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1) 각 유전자에 상보적으로 결합 가능한 한 쌍의 프로브를 디자인하는 단계;
2) 상기 1)의 프로브에 서로 다른 방출 특성을 갖는 두 가지 서로 다른 표지 물질을 각각 부착하는 단계;
3) 패턴 분류를 위한 가중치를 고려하여 각 유전자에 대응되는 프로브 쌍의 혼합 비율을 조절함으로써 프로브 혼합물을 제작하는 단계;
4) 분류 대상이 되는 유전자를 포함하는 용액과 상기 프로브 혼합물 간의 경쟁적 혼성화 반응을 통해 관심 대상 유전자의 발현 수준의 가중치 합을 계산하는 단계;
5) 상기 4)의 혼성화 결과물로부터 양의 성분과 음의 성분을 각기 나타내는 두 가지 형광 신호의 강도를 측정하는 단계; 및
6) 상기 두 개의 신호 강도의 크기를 비교하여 유전자 발현 패턴의 분류를 수행하는 단계
를 포함하는 유전자 발현 패턴의 분석 또는 유전자 진단을 위한 DNA 컴퓨팅 방법
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제9항에 있어서, 유전자 또는 프로브가 상보성에 따른 혼성화 반응이 가능한 뉴클레오타이드 또는 이의 유사체인 방법
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제10항에 있어서, 뉴클레오타이드가 DNA, RNA, cDNA 및 mRNA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법
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제10항에 있어서, 뉴클레오타이드의 유사체가 PNA 또는 LNA인 방법
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제9항에 있어서, 상기 표지물질은 형광 물질, 효소 및 방사선동위원소로 이루어진 군으로부터 선택된 표지물질인 방법
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제9항에 있어서, 프로브가 형광 물질과 쿠엔쳐를 양쪽 끝에 부착하고 있으며 가지-고리구조를 형성하여 입력 분자에 결합할 때만 형광을 방출하는 특성을 가지는 분자 비컨을 사용하는 것을 특징으로 하는 가중치 표현 방법
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제9항에 있어서, 4) 단계 후 및 5) 단계 전에 상기 4)의 mRNA와 프로브의 혼성화 결과물을 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법
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제14항에 있어서, 프로브가 한 쪽 끝에 형광 물질이 부착된 프로브인 방법
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