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I。与合成和测序技术的发展一起,更多的研究组表明了体外DNA储存的潜力。参见例如[1],[2],[4],[5],[7],[13],[22],[23]。典型的DNA存储系统由三个组成部分组成:(1)包含编码数据的链的合成。在当前技术人员中,每个链都有数百万份,这些链的长度通常限制为250-300个核苷酸。 (2)存储合成DNA链的存储容器; (3)读取链的DNA测序仪,其中读取了测序计算机的输出序列。这种新颖的技术具有几种与数字同行根本不同的属性,而最突出的技术是错误的副本以无序的方式存储在存储容器中(请参见例如[12])。克服这一挑战的最常见解决方案是使用作为链的一部分存储的索引。相对于所有其他链,将每条链带有一些指示链的位置的核苷酸。这些索引通常使用错误校正代码(ECC)[2],[4],[11],[13],[22]保护这些指数。输入信息的检索通常由以下三个步骤完成。第一步是将所有读取分为簇中,以使每个群集的读取都是相同信息链的所有嘈杂副本。我们的观点第二步在每个群集上应用了重建算法,以检索原始输入链的近似值。在最后一步中,用于纠正其余错误并检索用户的信息。虽然以前的作品独立解决了每个步骤(例如,请参见[1],[2],[4],[13],[20],[22]),这项工作旨在将它们全部解决。这是通过限制DNA存储系统中的存储消息来完成的,因此对于任何两个输入消息,所有可能的输出的集合将是相互脱节的。我们称此代码为DNA校正代码。

DNA存储系统中的端到端校正

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