[发明专利]基于链置换反应的miRNA探针初筛方法、系统

权利要求书

1.一种基于链置换反应的miRNA探针初筛方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S100，获取待检测的核酸序列miRNA，作为输入序列；所述输入序列由核酸序列5’端toehold和保护序列组成；

步骤S200，基于A、T、G、C四种核苷酸随机组成3’端toehold；将所述保护序列和随机组成的3’端toehold连接，得到多个探针序列；

步骤S300，对每一个探针序列，分别结合所述输入序列，通过预构建的信号放大模型进行预设步数的链置换反应，获取每步链置换反应的反应物序列和生成物序列；

步骤S400，计算在预设反应条件下各反应物和生成物的摩尔生成的吉布斯自由能，并依次计算每步链置换反应的摩尔吉布斯自由能；

步骤S500，将预设步数的链置换反应中每步链置换反应的摩尔吉布斯自由能均小于0的探针序列作为筛选结果进行输出；

所述预构建的信号放大模型，用于通过碱基互补配对原则及预设的序列生成方法，生成所述输入序列对应的碱基互补序列，并结合探针序列、所述输入序列进行链置换反应。

2.根据权利要求1所述的基于链置换反应的miRNA探针初筛方法，其特征在于，所述核酸序列5’端toehold和所述3’端toehold的序列长度相同。

3.根据权利要求1所述的基于链置换反应的miRNA探针初筛方法，其特征在于，所述探针序列为单链序列。

4.根据权利要求1所述的基于链置换反应的miRNA探针初筛方法，其特征在于，“通过碱基互补配对原则及预设的序列生成方法，生成所述输入序列对应的碱基互补序列”，其方法为：

所述碱基互补序列包括三种，分别为Q单链、P单链、F单链；

所述Q单链，与所述输入序列碱基互补，且其5’端toehold和探针序列的3’端toehold碱基互补；

所述P单链，与所述输入序列去除5’端toehold及两端各N个核苷酸后剩余核酸序列的碱基互补；

所述F单链，与所述Q单链去除3’端W个核苷酸后的剩余序列碱基互补；

其中，N、W为自然数，表示设定数量。

5.根据权利要求4所述的基于链置换反应的miRNA探针初筛方法，其特征在于，步骤S300中“通过预构建的信号放大模型进行预设步数的链置换反应”，其方法为：

其中，M为待检测的核酸序列，S为探针序列。

6.根据权利要求1所述的基于链置换反应的miRNA探针初筛方法，其特征在于，步骤S400中“依次计算每步链置换反应的摩尔吉布斯自由能”，其方法为：

Δ_rG_m＝∑Δ_fG_m(生成物)-∑Δ_fG_m(反应物)

其中，Δ_rG_m为摩尔吉布斯自由能，Δ_fG_m(生成物)为生成物的吉布斯自由能，Δ_fG_m(反应物)为反应物的吉布斯自由能。