في مجال تخليق الجينات ، 96 الجينات الاصطناعية أصبحت المعدات الأساسية للبحث العلمي والتصنيع بسبب ارتفاع تدفق التلقائي ميزة . ومع ذلك ، من الصعب تجنب الأخطاء مثل قاعدة فمنها ، الإدراج / الحذف ، وما إلى ذلك كيفية ضمان دقة التوليف من خلال التحكم في معدل الخطأ و تصحيح الخطأ هو مفتاح التقدم التكنولوجي .

أجهزة التحكم في معدل الخطأ

96 - الجينات الاصطناعية أداة يمكن أن تقلل من معدل الخطأ الأصلي من خلال تصميم الآلات الدقيقة والمواد العلمية والابتكار . على سبيل المثال ، استخدام رقاقة ميكروفلويديك التكنولوجيا لتحقيق دقة توزيع الكواشف نانومتر ، وتجنب التلوث الصليب . باستخدام عالية النقاء phosphoramide مونومر خامل المواد الناقل ، والحد من التفاعلات الجانبية في التركيب الكيميائي . مع الدكتور oligo سلسلة من biolytic الشركة على سبيل المثال ، من خلال الاستفادة المثلى من التحكم في درجة الحرارة الدقة ( ± 0.1 ℃ ) ، خطوة واحدة معدل الخطأ أقل من 0.01 في المائة .

المنطق الأساسية خوارزمية تصحيح الخطأ

من أجل تصحيح الأخطاء المتبقية ، خوارزمية تصحيح الخطأ بدقة من خلال استراتيجية متعددة المستويات :

تغطية الجانب التحليل : باستخدام ديناميكية فرع طريقة البناء في تسلسل الحمض النووي تصحيح الخطأ ، الاصطناعية شظايا تتحلل إلى تداخل l-tuple ( على سبيل المثال ، agc-gcc-cct تسلسل ل = 3 ) ، ثم انخفاض تغطية الخطأ شظايا يتم تحديدها من قبل الإحصائية تردد كل l-tuple في 96 قناة موازية التوليف ( التغطية م ( هـ ) ) . على سبيل المثال ، إذا كان واحد من l-tuple التغطية أقل من عتبة م ، علامة خطأ محتمل .

مسار دمج واستبدال : تحويل مسار الخطأ على قدم المساواة ، والجمع بين الجانب الصحيح والخطأ المستمر في مسار واحد . على سبيل المثال ، إذا كان الجانب الخطأ هو الجانب الصحيح س و ص قبل وبعد هـ ' في اولرين hypercircuit النموذج ، ثم أقصى تقدير احتمال يستخدم للعثور على الجانب الصحيح هـ مع أعلى مطابقة درجة x-y المسار .

متعدد جولة تكرارية التحسين : في الوقت الحقيقي لمراقبة الجودة من المنتجات الاصطناعية مع الجمع بين التغذية المرتدة من تسلسل نانوغرام . إذا كان معدل الخطأ من قناة معينة يتجاوز المعيار ، كاشف نسبة أو وقت رد الفعل من القناة تلقائيا تعديلها لتحقيق حلقة مغلقة السيطرة .

اختراق التكنولوجيا والصناعة تأثير

تصحيح الخطأ الخوارزمية من 96 قناة الجينات الاصطناعية وأدركت دقة عالية من 99.99 ٪ في وقت واحد التوليف ، والتي تدعم تطبيقات واسعة النطاق في مجالات مثل تحرير الجينوم ، البيولوجيا التركيبية ، وهلم جرا . على سبيل المثال ، في تركيب الكروموسومات الاصطناعية ، هذه التكنولوجيا يمكن أن تقلل من معدل الخطأ من 10-3 إلى أقل من 10-6 في تجميع شظايا طويلة ( > 10 كيلو بايت ) ، مما يقلل كثيرا من تكلفة الفحص اللاحقة . جنبا إلى جنب مع منظمة العفو الدولية الخوارزمية ، نظام تصحيح الخطأ في المستقبل من المتوقع أن تتطور بشكل مستقل ، مما دفع الجينات التوليف نحو " صفر خطأ " الهدف .