Как да направите ДНК модел от мъниста и сламки

Моделите на дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) започнаха с рентгенови дифракционни снимки, направени от Розалинд Франклин. Нейните снимки помогнаха на Франсис Крик и Джеймс Уотсън да завършат своите триизмерни модел на ДНК, известната вече двойна спирала.

Докато модели на ДНК могат да бъдат закупени, изграждането на модел помага да се разбере структурата.

Моделът с двойна спирала на ДНК съдържа шест части. Гръбнакът или страните на модела се състоят от фосфатни молекули, редуващи се с молекули дезоксирибоза. The азотни основи на ДНК молекулата се свързват само с молекулите на дезоксирибозата, а не с фосфатните молекули.

Около 60 процента от стъпалата на ДНК молекула са направени от аденин-тиминови азотни основи. Около 40 процента от стъпалата са направени от гуанин-цитозинови основи. Ако моделът има 10 стъпала, шест стъпала ще бъдат аденин-тиминови, а останалите четири стъпала ще бъдат гуанин-цитозинови стъпала.

Аденинът и тиминът се свързват с две водородни връзки, докато гуанинът и цитозинът се свързват с три водородни връзки. Аденинът не може да се свърже с цитозин, а гуанинът не може да се свърже с тимин, тъй като водородните връзки не съвпадат. (Вижте Ресурси за практикуване на изграждане на ДНК молекула.) Аденинът и гуанинът са молекули с двойни пръстени, малко по-големи от молекулите на тимин и цитозин с един пръстен.

Азотните стъпала не винаги се ориентират с една и съща основа от една и съща страна, което означава, че аденин-тиминовата стъпала понякога ще има аденин от лявата страна, а понякога тиминът ще бъде включен лявата. Гуанинът и цитозинът също могат да превключват настрани.

ДНК молекулата образува двойна спирала. Конструкцията изглежда като стълба, усукана около и наоколо. Моделът трябва да отразява тази форма.

Изградете ДНК модел със сламки. Тези указания използват мъниста за страничните части на гръбнака и сламки за стъпалата.

Избор на материали: Зърната за молекулата на дезоксирибозата трябва да имат диаметър, равен на или малко по-голям от диаметъра на сламата. Пони мъниста в два цвята като бяло и черно ще работят добре.

Моделът изисква свързващ материал, който е достатъчно гъвкав, за да тъче през сламките и мънистата, докато е достатъчно здрав, за да задържи триизмерната форма на модела. Почистващите средства за тел или тръби на флористите ще работят.

Използвайте прозрачни или полупрозрачни сламки и вкарайте цветни почистващи средства за тръби през сламените секции, за да различите четирите азотни основи. Например, използвайте жълто за аденин, зелено за тимин, червено за гуанин и синьо за цитозин. Използвайте бели или черни препарати за почистване на тръби или тел за цветарите за гръбнака.

Изграждане на гръбнака: ДНК молекулата има две страни или гръбнак. Преплетете чистачката за тел или жицата на цветарите през редуващи се черни и бели мъниста за пони, за да се изгради дължина на мъниста с дължина поне 20 мъниста (10 бели и 10 черни мъниста). Повторете, за да построите противоположната страна. Може да добавите още няколко мъниста по протежение на всеки гръбнак.

Изграждане на стъпалата: Създайте шест двойки аденин-тимин и четири двойки основа гуанин-цитозин, за да създадете модел, показващ правилното съотношение на аденин-тимин и гуанин-цитозин. Започнете с изрязване на 10 секции слама, които са с дължина 2 инча.

Основни двойки аденин-тимин

Малко извън центъра, изрежете шест сламени секции, като използвате V-образна или ъглова форма.

Нарежете шест 2-инчови дължини за почистване на жълти тръби (за аденин) и шест 2-инчови парчета за почистване на зелени тръби (за тимин).

Прокарайте жълтия препарат за почистване на тръби през по-дългите парчета слама и зеления препарат за почистване на тръбите през по-късите парчета слама.

Основни двойки гуанин-цитозин

Малко извън центъра, изрежете останалите четири сламени части, като използвате извит разрез.

Нарежете четири 2-инчови дължини за почистване на червени тръби (за гуанин) и четири 2-инчови дължини за почистване на сини тръби (за цитозин).

Прокарайте червения препарат за почистване на тръбите през по-дългите парчета слама, а синия препарат за почистване на тръби през по-късите парчета слама.

Свързване на стъпалата: Използвайте клещи с иглени носове, за да сглобите стъпалата и модела.

Съчетайте ъглово нарязаните краища на аденин и тиминова сламена секция. Използвайте клещи, за да създадете кука в краищата на сегментите за почистване на тръби. Закачете жълтите и зелените почистващи препарати заедно и затворете куките, за да държите парчетата заедно. Повторете, за да образувате шест аденин-тиминови стъпала.

Съвпадение на извити краища на гуанин и цитозин слама. Закачете краищата на почистващия препарат и свържете, както направихте с аденин-тиминовите стъпала. Повторете, за да образувате четирите стъпала на гуанин-цитозин.

Решете дали белите или черните мъниста от пони в гръбначния стълб ще представляват молекули на дезоксирибоза. Основите ще се прикрепят само към този цвят.

В този пример нека черното топче представлява дезоксирибоза. Прикрепете единия край на аденин-тимин или гуанин-цитозин, като вкарате края на пречиствателя на тръбата през телта или почистващия препарат, който държи мънистата. Трябва да имате излишна дължина на чистачката на тръбата.

Повторете свързването на всяко стъпало с черно зърно, докато всички 10 стъпала са прикрепени към един гръбнак. Не забравяйте, че не всички аденинови или гуанинови основи ще се прикрепят към една и съща страна на модела.

Свържете противоположния край на всяко стъпало с черно зърно на втория гръбнак. Моделът вече трябва да изглежда като стълба.

Поставете стъпалата, така че да се подредят. Затегнете краищата на почистващите тръби, така че моделът да е стабилен и донякъде твърд. Подрежете краищата на почистващите средства за тръби, ако е необходимо.

ДНК молекулата образува a двойна спирала. Вземете модела и внимателно завъртете модела в спирала.

Или маркирайте модела, или създайте ключ за идентифициране на елементите на модела.

• Поне 20 бели мъниста от пони
• Поне 20 черни мъниста от пони
• 10, 2-инчови парчета прозрачни или полупрозрачни сегменти от слама
• Шест сегмента препарат за почистване на жълти тръби с дължина 2 инча всеки
  
• Шест сегмента зелен препарат за почистване на тръби с дължина 2 инча всеки
• Четири сегмента препарат за почистване на червени тръби, дълъг 2 инча всеки
• Четири сегмента синьо почистващо средство за тръби, по 2 инча дълго
• Тела на цветарите или почистващи препарати за бели или черни тръби
• Клещи с игла за нос
• Етикети или допълнително парче от всеки материал за създаване на ключ