JP2021524229A - 核酸ベースのデータ記憶のための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年5月16日に出願され、「COMPOSITIONS AND METHODS FOR NUCLEIC ACID−BASED DATA STORAGE」と題する米国特許仮出願第62/672,495号の優先権および恩典を主張する。上記で参照した出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
参照による組込み
情報を核酸配列に符号化するおよび書き込む方法
核酸配列に記憶されたデータをコピーするおよびそのようなデータにアクセスする方法
N1=X1Y1Z1
N2=X1Y1Z2
N3=X1Y2Z1
N4=X1Y2Z2
N5=X2Y1Z1
N6=X2Y1Z2
N7=X2Y2Z1
N8=X2Y2Z2
したがって、列の中の各ビットを対応する核酸分子に割り当てることができる(例えば、N1は、第1のビットを指定することができ、N2は、第2のビットを指定することができ、N3は、第3のビットを指定することができる、など)。ビット列全体を核酸分子の組合せに割り当てることができ、この場合、「1」のビット値に対応する核酸が、組合せまたはプールに含まれる。例えば、UTF−8符号化では、文字「K」を8ビット列コード01001011によって表すことができ、この8ビット列コードを4つの核酸分子の存在によって符号化することができる(例えば、上の例ではX1Y1Z2、X2Y1Z1、X2Y2Z1、およびX2Y2Z2)。
核酸配列に記憶された情報を読み取る方法
バイナリ配列データを符号化するためのシステム
コンピュータシステム
本開示の方法およびシステムは、1つまたは複数のアルゴリズムを介してインプリメントすることができる。アルゴリズムは、中央処理装置1905により実行されるとソフトウェアを介してインプリメントすることができる。デジタル情報を符号化する前に、デジタル情報を生データまたはzipファイルに圧縮されたデータにコーディングするためのカスタマイズされた方法を決定するために、アルゴリズムを、例えば、DNAインデックスおよび生データまたはzipファイルに圧縮もしくは復元されたデータを用いて使用することができる。
化学的方法セクション
A.オーバーラップ伸長PCR(OEPCR)アセンブリ
B.ライゲーションアセンブリ
C.制限酵素消化
D.核酸増幅
E.サイズ選択
F.核酸捕捉
G.凍結乾燥
H.DNA設計
アジド−アルキン修飾を有する成分から識別子をアセンブルする方法
多重部分成分から識別子をアセンブルする方法
塩基エディターによって識別子を構築する方法
DNAに記憶させた情報を削除する方法
効率的なランダムアクセスのために識別子を設計し、ランク付けする方法
DNAおよび複数のビンを用いて情報を符号化する方法
DNAおよび整数パーティションを用いて情報を符号化する方法
DNAへの情報の符号化のためのデータパイプライン設計の方法
情報ライターへの指示を指定する方法
識別子を用いた計算方法
イメージデータの符号化および読み取りの方法
DNAを用いたデータの無作為化、暗号法、および認証の方法
DNAを用いて実体を追跡し、オブジェクトにタグ付けする方法
組合せDNAアセンブリの方法およびシステムの適用
DNA分子における単一のポエムの符号化、書き込みおよび読み取り。
符号化されるデータは、ポエムを含有するテキストファイルである。オーバーラップ伸長PCRを用いてインプリメントされる産生スキームを使用して識別子を構築するために、データを、ピペットを用いて手動で符号化して、96種の成分の層2つからのDNA成分と混合する。第1の層、Xは、96種の総DNA成分を含む。第2の層、Yも96種の総成分を含む。DNAへの書き込みの前に、データをバイナリにマッピングし、次いで、元のデータの61ビットの連続した(隣接する分離した)列の全てが正確に17のビット値1で96ビットの列に翻訳される均一の重みフォーマットに再符号化する。この均一の重みフォーマットは、天然のエラー調査品質を有し得る。次いで、データを96×96表にハッシュして、参照マップを形成する。
(実施例2)
62824ビットのテキストファイルの符号化。
Claims (68)
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)
(1)M個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから、前記M個の層の各々からの1つの成分核酸分子を選択すること、
(2)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積すること、
(3)(2)における前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルして、第1および第2の末端分子ならびに前記第1および第2の末端分子の間に位置する第3の分子を有する第1の識別子核酸分子を形成し、したがって第1および第2の層からの前記成分核酸分子が前記識別子核酸分子の前記第1および第2の末端分子に対応し、第3の層における成分核酸分子が前記識別子核酸分子の前記第3の分子に対応し、前記第1の識別子核酸分子における前記M個の層の物理的順序を定義すること
によって前記第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々が(1)第1および第2の末端分子、ならびに前記第1および第2の末端分子の間に位置する第3の分子を有し、(2)それぞれの記号位置に対応する、複数の追加の識別子核酸分子を形成するステップであって、プローブが、前記記号列内の連続する記号位置を有するそれぞれの記号に対応する少なくとも2つの識別子核酸分子を選択することが可能となるように、少なくとも1つの追加の識別子核酸分子の前記第1の末端分子、第2の末端分子、および第3の分子のうちの少なくとも1つが(b)における前記第1の識別子核酸分子の標的分子と同一であるステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 前記少なくとも1つの追加の識別子核酸分子の前記第1および第2の末端分子の少なくとも1つが、(b)における前記第1の識別子核酸分子の標的分子と同一である、請求項1に記載の方法。
- 前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルするステップが、前記成分核酸分子のライゲーションを含む、請求項1または2に記載の方法。
- (b)および(c)における前記識別子核酸分子の形成のための付着末端ライゲーションを可能にするために、各層からの前記成分核酸分子が、別の層からの成分核酸分子の少なくとも1つの付着末端と相補的である少なくとも1つの付着末端を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- (c)における前記少なくとも1つの追加の識別子核酸分子の前記第1の分子が、(b)における前記識別子核酸分子の前記第1の末端分子と同一であり、(c)における前記少なくとも1つの追加の識別子核酸分子の前記第2の末端分子が、(b)における前記識別子核酸分子の前記第2の末端分子と同一である、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記プローブを使用して、前記第1の識別子核酸分子における少なくとも一部の識別子核酸分子および前記複数の追加の識別子核酸分子の前記標的分子にハイブリダイズさせて、連続する記号位置を有するそれぞれの記号に対応する識別子核酸分子を選択するステップをさらに含む、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 単一のPCR反応を適用して、連続する記号位置を有するそれぞれの記号に対応する少なくとも2つの識別子核酸分子を増幅するステップをさらに含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 連続する記号位置を有するそれぞれの記号に対応する前記少なくとも2つの識別子核酸分子を、前記識別子核酸分子の前記第3の分子における特異的成分核酸分子を標的とする別のPCR反応によってさらに増幅することが可能である、請求項7に記載の方法。
- 各層における前記成分核酸分子が、第1および第2の末端領域と共に構造化され、前記M個の層のある層からの各成分核酸分子の前記第1の末端領域が、前記M個の層の別の層からの任意の成分核酸分子の前記第2の末端領域に結合するように構造化される、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- Mが、3より大きいかまたは3に等しい、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記記号列内の各記号位置が、対応する異なる識別子核酸分子を有する、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- (b)および(c)における前記識別子核酸分子が、前記M個の層の各々からの1つの成分核酸分子を各々が含む、可能な識別子核酸分子の組合せ空間のサブセットを表す、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- (d)における前記プール中の識別子核酸分子の存在または非存在が、前記記号列内の前記対応するそれぞれの記号位置の前記記号値を表す、請求項12に記載の方法。
- 連続する記号位置を有する前記記号が類似のデジタル情報を符号化する、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 前記M個の層の各々における成分核酸分子の数の分布が非均一である、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 前記第3の層が前記第1の層または前記第2の層のいずれかより多い成分核酸分子を含む場合、(d)における前記プールにアクセスするために使用されるPCRクエリが、前記第3の層が前記第1の層または前記第2の層のいずれかより少ない成分核酸分子を含む場合より大きいアクセスされた識別子核酸分子プールをもたらす、請求項15に記載の方法。
- 前記第3の層が前記第1の層または前記第2の層のいずれかより少ない成分核酸分子を含む場合、(d)におけるプールにアクセスするために使用されるPCRクエリが、前記第3の層が前記第1の層または前記第2の層のいずれかより多い成分核酸分子を含む場合よりアクセスされた識別子核酸分子の小さいプールをもたらし、前記アクセスされた識別子核酸分子のより小さいプールが、前記記号列における前記記号に対するアクセスのより高い分解能に対応する、請求項16に記載の方法。
- 前記第1の層が最高の優先順位を有し、前記第2の層が第2の高い優先順位を有し、残りのM−2個の層が前記第1および第2の末端分子の間の対応する成分核酸分子を有する、請求項1〜17のいずれかに記載の方法。
- (d)における前記プールを、1つのPCR反応において前記第1および第2の末端分子で特定の成分核酸分子を有する前記プール中の全ての識別子核酸分子にアクセスするために使用することができる、請求項18に記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有し、前記デジタル情報がベクトルの集合体によって表されるイメージデータを含むステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルするステップによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 前記M個の層の少なくとも一部が、前記イメージデータの異なる特色に対応する、請求項20に記載の方法。
- 前記異なる特色が、x座標、y座標、および強度の値または強度の値の範囲を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記イメージデータを核酸分子に記憶させるステップが、ランダムアクセススキームを使用して任意の近傍ピクセルをカラー値に関して問い合わせることを可能にする、請求項20〜22のいずれかに記載の方法。
- 前記イメージデータを核酸分子に記憶させるステップが、前記イメージデータを、前記イメージデータの元の分解能の分率で復号することを可能にする、請求項20〜23のいずれかに記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有し、前記デジタル情報が、ベクトルの集合体によって表されるイメージデータを含むステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々が(1)第1および第2の末端分子、ならびに前記第1および第2の末端分子の間に位置する第3の分子を有し、(2)それぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップであって、単一のプローブが、前記記号列内の関連する記号位置を有するそれぞれの記号に対応する少なくとも2つの識別子核酸分子を選択することが可能となるように、少なくとも1つの追加の識別子核酸分子の前記第1の末端分子、第2の末端分子、および第3の分子のうちの少なくとも1つが(b)における前記第1の識別子核酸分子の標的分子と同一であるステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 前記イメージデータを核酸分子に記憶させるステップが、前記イメージデータを、前記イメージデータの元の分解能の分率で復号することを可能にし、前記分率で前記イメージデータを復号することを使用して、目的のフレームを識別するために監視イメージのアーカイブまたはビデオアーカイブにおいて特定の視覚的特色に関して検索する、請求項25に記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、 (c)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと、
(e)前記プール中の回収された少なくとも一部のデータを削除するステップと
を含む方法。 - (d)における前記プールからの選択識別子核酸分子を引き下げるために配列特異的プローブを使用して、データを選択的に削除するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 前記選択識別子核酸分子がCRISPRに基づく方法を使用して選択的に削除される、請求項29に記載の方法。
- (d)におけるプール中の前記識別子核酸分子を不鮮明にして、データを非選択的に削除するステップをさらに含む、請求項28〜30のいずれかに記載の方法。
- 超音波、オートクレーブ、漂白剤、塩基、酸、臭化エチジウム、または他のDNA修飾剤による処理、放射線照射、燃焼、および非特異的ヌクレアーゼ消化を使用して、(d)における前記プールからの前記識別子核酸分子を分解して、データを非選択的に削除するステップをさらに含む、請求項28〜31のいずれかに記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)前記記号列を、固定された長さ以下のサイズの1つまたは複数のブロックに分割するステップと、
(c)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(e)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(c)および(d)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 前記記号列に基づいて各ブロックのサイズを決定するステップ、必要条件を処理するステップ、または前記デジタル情報の意図される適用をさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 各ブロックのハッシュを計算するステップをさらに含む、請求項33〜34のいずれかに記載の方法。
- 1つまたは複数のエラー検出補正を各ブロックに適用するステップおよび1つまたは複数のエラー保護バイトを計算するステップをさらに含む、請求項33〜35のいずれかに記載の方法。
- 1つまたは複数のブロックを、符号化または復号の際の化学条件を最適化するコードワードのセットにマッピングするステップをさらに含む、請求項33〜36のいずれかに記載の方法。
- 固定された数の識別子核酸分子がライターシステムにおける各反応コンパートメントにおいて、各反応コンパートメント内および反応コンパートメントを超えてほぼ等しい濃度でアセンブルされるように、コードワードのセットが固定された重みを有する、請求項37に記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと、
(e)(d)における前記識別子核酸分子を使用して前記記号列についてAND、OR、NOT、またはNANDを含むブール論理操作を伴う計算を実施して、新規核酸分子プールを産生するステップと
を含む方法。 - 前記計算が、前記識別子核酸分子のいずれも復号することなく、(d)における識別子核酸分子の前記プールについて実施され、前記記号列における前記記号のいずれかを得る、請求項39に記載の方法。
- 前記計算を実施するステップが、ハイブリダイゼーションおよび切断を含む一連の化学操作を含む、請求項39〜40のいずれかに記載の方法。
- (a)における前記記号列がaと表示されてサブビットストリームsを含み、(d)における前記プール中の前記複数の識別子核酸分子が二本鎖でありdsAと表示され、前記方法が、dsBと表示されてサブビットストリームtを含むbと表示される別の記号列を表す別の複数の識別子核酸分子の別のプールを得るステップをさらに含み、前記計算がdsAおよびdsBについて一連のステップを実施することによってサブビットストリームsおよびtについて実施される、請求項39〜41のいずれかに記載の方法。
- dsAおよびdsBについての前記一連のステップが、
(1)dsAにおける前記二本鎖識別子核酸分子を、Aと表示されるプラス鎖一本鎖型に変換するステップと、
(2)dsAにおける前記二本鎖識別子核酸分子を、A*と表示されるマイナス鎖一本鎖型に変換するステップであって、A*がAの逆相補鎖であるステップと、
(3)dsBにおける前記二本鎖識別子核酸分子を、Bと表示されるプラス鎖一本鎖型に変換するステップと、
(4)dsBにおける前記二本鎖識別子核酸分子を、B*と表示されるマイナス鎖一本鎖型に変換するステップであって、B*がBの逆相補鎖であるステップと、
(5)sに対応するdsAにおける識別子核酸分子としてdsPを選択するステップと、
(6)sに対応するAにおける識別子核酸分子としてPを選択するステップと、
(7)tに対応するdsBにおける識別子核酸分子としてdsQを選択するステップと、
(8)tに対応するB*における識別子核酸分子としてQ*を選択するステップと
を含む初期設定ステップを実施するステップを含む、請求項42に記載の方法。 - (9)AまたはdsAを更新して、sに対応する識別子核酸分子を削除するステップと、
(10)B*またはdsBを更新して、tに対応する識別子核酸分子を削除するステップと
をさらに含む、請求項43に記載の方法。 - 前記計算がAND操作であり、dsAおよびdsBについての前記一連のステップが、
(1)AおよびB*を組み合わせるステップ、相補的核酸分子をハイブリダイズさせるステップ、ならびに完全な相補的二本鎖核酸分子を核酸分子の新規プールとして選択するステップによって、aとbとの間で前記AND操作を実施するステップ、または
(2)PおよびQ*を組み合わせるステップ、相補的核酸分子をハイブリダイズさせるステップ、ならびに完全な相補的核酸分子を核酸分子の新規プールとして選択するステップによってsとtとの間で前記AND操作を実施するステップ
をさらに含む、請求項42〜44のいずれかに記載の方法。 - 前記完全な相補的核酸分子を選択するステップが、クロマトグラフィー、ゲル電気泳動、一本鎖特異的エンドヌクレアーゼ、一本鎖特異的エキソヌクレアーゼ、またはその組合せを使用するステップを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記計算がOR操作であり、dsAおよびdsBについての前記一連のステップが、
(a)dsAおよびdsBを組み合わせることによってaとbとの間で前記OR操作を実施し、前記新規核酸分子プールを産生するステップ、または
(b)dsPおよびdsQを組み合わせることによってsとtとの間で前記OR操作を実施し、前記新規核酸分子プールを産生するステップ
をさらに含む、請求項42〜44のいずれかに記載の方法。 - AまたはdsAを更新して、前記新規核酸分子プールを含むステップをさらに含む、請求項44〜47のいずれかに記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)(b)および(c)における前記識別子核酸分子を異なるビンに区分化するステップであって、各ビンが異なる記号値に対応するステップと
を含む方法。 - 第1のタイプの記号のビンが、前記第1のタイプの記号を有する記号位置に対応する識別子核酸分子を含有する、請求項49に記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)M個の選択された成分をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 前記M個の選択された成分の個々の成分が複数の部分を含み、各部分が核酸分子を含み、各部分が、1つまたは複数の化学的方法によって同じ識別子に連結される、請求項51に記載の方法。
- 前記複数の部分が各々、異なるデータ記憶操作のために個別の機能的目的を果たす、請求項52に記載の方法。
- 前記機能的目的が、シークエンシングの容易さおよび核酸ハイブリダイゼーションによるアクセスの容易さを含む、請求項53に記載の方法。
- デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)塩基エディターを適用することによって、親識別子における1つまたは複数の塩基をプログラム可能に突然変異させることによって、第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各識別子核酸分子がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 前記塩基エディターがdCas9−デアミナーゼを含む、請求項55に記載の方法。
- 1つまたは複数のランダムプロセスから産生されたデジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積することであって、前記M個の選択された成分核酸分子がM個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから選択される、こと、および前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルすることによって第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々がそれぞれの記号位置に対応する、複数の識別子核酸分子を形成するステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。 - 適用が、情報の暗号化、エンティティの認証、または無作為化を伴う適用におけるエントロピー源としてのその使用を含む、請求項57に記載の方法の適用。
- 1つまたは複数の分離している識別子ライブラリーからの識別子核酸分子を使用してエンティティまたは物理的位置を一意に識別する、請求項51または57に記載の方法の適用。
- 複数のランダムDNA種のパーティションにおいてデジタル情報を符号化するための方法。
- 可能なDNA種の大きい組合せプールからDNA種を無作為にサンプリングおよびシークエンシングすることによってランダムデータを生成する方法。
- 可能なDNA種の大きい組合せプールからDNA種のサブセットを無作為にサンプリングおよびシークエンシングすることによってランダムデータを生成および記憶させる方法。
- 前記DNA種のサブセットが増幅されて、各々の種の複数のコピーを作製する、請求項62に記載の方法。
- エラー調査および補正のための核酸分子を前記DNA種のサブセットに追加して頑強な将来の読み出しを可能にする、請求項62〜63のいずれかに記載の方法。
- 前記DNA種のサブセットを、一意の分子によってバーコード化し、DNA種のバーコード化サブセットのプールにおいて組み合わせる、請求項62に記載の方法。
- 前記DNA種のバーコード化サブセットのプール中のDNA種の特定のサブセットが、PCRまたは核酸捕捉のための入力核酸プローブによってアクセス可能である、請求項65に記載の方法。
- (1)規定のセットからのDNA種のサブセットで構成されるDNAキー、および(2)キーを承認して、アーチファクトを局所でロック解除するためにマッチするキーを検索するか、または他のアーチファクトにアクセスするためにハッシュされたトークンを返却するDNAリーダー
を含むシステムによってアーチファクトを保証および認証する方法。 - デジタル情報を核酸分子に記憶させる方法であって、
(a)前記デジタル情報を記号列として受信するステップであって、前記記号列における各記号が、前記記号列内で記号値および記号位置を有するステップと、
(b)
(1)M個の異なる層に分けられた区別可能な成分核酸分子のセットから、前記M個の層の各々からの1つの成分核酸分子を選択するステップ、
(2)前記M個の選択された成分核酸分子をコンパートメントに蓄積するステップ、
(3)(2)における前記M個の選択された成分核酸分子を物理的にアセンブルして、指定成分を含む第1の識別子核酸分子を形成するステップであって、前記指定成分が、前記指定成分を含有する前記第1の識別子核酸分子のアクセスを可能にするために少なくとも1つの標的分子を含むステップ
によって前記第1の識別子核酸分子を形成するステップと、
(c)各々が前記指定成分を有する、複数の追加の識別子核酸分子を物理的にアセンブルするステップであって、プローブが、前記記号列内の連続する記号位置を有するそれぞれの記号に対応する少なくとも2つの識別子核酸分子を選択することが可能となるように、前記指定成分が、(b)における前記第1の識別子核酸分子の前記少なくとも1つの標的分子を含むステップと、
(d)粉末、液体、または固体形態を有するプール中の(b)および(c)における前記識別子核酸分子を回収するステップと
を含む方法。
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