[发明专利]合成基因设计的计算方法

权利要求书

1.一种为在目标生物体中表达而优化核苷酸序列的方法，包括

a)提供一个待优化的核苷酸序列；

b)提供由多个核苷酸序列组成的目标数据库，其中该数据库对于目标 生物体中的属是特定的；

c)汇编给定长度N的所有可能的N长度核苷酸序列(NLS)的列表， 其中N小于在该数据库中最短的核苷酸序列的长度，并且其中对于每个 NLS而言N是常数；

d)对于在步骤(b)中提供的数据库，为在步骤(c)中的每个NLS计算概 率得分以生成NLS统计表，其中所述概率得分代表每一NLS相对于在目 标数据库中期望发生频率的观测频率；

e)将该待优化的核苷酸序列的一个或多个N长度的区域(NLR)确 定为相应的一个NLS集合，该NLS集合不改变该待优化的核苷酸序列编 码的氨基酸序列，其中不改变由该待优化的核苷酸序列编码的氨基酸序列 的NLS被认为是沉默的NLS(SNLS)；并且，

f)用具有最大delta得分的相应SNLS来取代在该待优化的核苷酸序 列中的一个或多个NLR以生成优化的序列，其中delta得分表示待优化的 核苷酸序列的NLR初始序列与每一对应SNLS之间概率得分的差异。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

g)对在步骤(f)中生成的优化序列进行扫描以确定任何假可读框 (ORF)；

h)用破坏该假ORF的相应的SNLS来取代该优化序列中的一个或多 个NLR；并且，

i)任选地重复步骤(g)和(h)直至将所有假ORF从该序列中去除。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述方法进一步包括：

j)对于该优化序列设定目标GC含量，其中GC含量表示鸟苷和胞苷 碱基对与腺苷、胸苷、鸟苷和胞苷碱基对的比；

k)用一个相应的SNLS来取代该优化序列中的一个或多个NLR，该 相应的SNLS使得GC含量更接近于该目标GC含量；并且，

l)任选地重复步骤(j)和(k)直至达到目标GC含量。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

g)对在步骤(f)中生成的优化序列进行扫描以确定任何不令人希望的 短DNA元件，其中不令人希望的短DNA元件表示引入目标生物体非理想 表达结构的DNA序列；

h)用一个相应的SNLS来取代该优化序列中的一个或多个NLR，该 相应的SNLS去除了所述不令人希望的短DNA元件；并且，

i)任选地重复步骤(g)和(h)直至从该序列中去除所有不令人希望的 DNA元件。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述方法进一步包括：

j)对于该优化序列设定目标GC含量，其中GC含量表示鸟苷和胞苷 碱基对与腺苷、胸苷、鸟苷和胞苷碱基对的比；

k)用一个相应的SNLS来取代该优化序列中的一个或多个NLR，该 相应的SNLS使得GC含量更接近于该目标GC含量；并且，

l)任选地重复步骤(j)和(k)直至达到该目标GC含量。

6.如权利要求2所述的方法，其中所述方法进一步包括：

j)对在步骤(f)中生成的优化序列进行扫描以确定任何不令人希望的 短DNA元件，其中不令人希望的短DNA元件表示引入目标生物体非理想 表达结构的DNA序列；

k)用一个相应的SNLS来取代该优化序列中的一个或多个NLR，该 相应的SNLS去除了该不令人希望的短DNA元件；并且，

l)任选地重复步骤(j)和(k)直至从该序列中去除所有不令人希望的 DNA元件。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

g)对于该优化序列设定一个目标GC含量，其中GC含量表示鸟苷和 胞苷碱基对与腺苷、胸苷、鸟苷和胞苷碱基对的比；

h)用相应的SNLS来取代该优化序列中的一个或多个NLR，该相应 的SNLS使得GC含量更接近于该目标GC含量；并且，

i)任选地重复步骤(g)和(h)直至达到所述目标GC含量。