Deoxyribonukleinsyre (DNA) modeller begyndte med røntgendiffraktionsbilleder taget af Rosalind Franklin. Hendes fotografier hjalp Francis Crick og James Watson med at gennemføre deres tredimensionelle model af DNA, den nu berømte dobbelte helix.
Mens DNA-modeller kan købes, hjælper opbygningen af en model med at forstå strukturen.
DNA Double Helix Model
DNA-dobbelthelixmodellen indeholder seks dele. Rygraden eller siderne af modellen består af fosfatmolekyler, der veksler med deoxyribosemolekyler. Det nitrogenholdige baser af DNA-molekylet forbinder kun med deoxyribosemolekylerne, ikke med phosphatmolekylerne.
Omkring 60 procent af trinene i DNA-molekyle er fremstillet af nitrogenholdige baser af adenin-thymin. Cirka 40 procent af trinene er lavet af guanin-cytosinbaser. Hvis modellen har 10 trin, vil seks trin være adenin-thymin-trin, og de resterende fire trin vil være guanin-cytosin-trin.
Adenin og thymin forbinder med to hydrogenbindinger, mens guanin og cytosin forbinder med tre hydrogenbindinger. Adenin kan ikke forbinde med cytosin og guanin kan ikke forbinde med thymin, fordi hydrogenbindingerne ikke stemmer overens. (Se ressourcer til praksis med at opbygge et DNA-molekyle.) Adenin og guanin er dobbeltringmolekyler, lidt større end thymin- og cytosin-enkeltringmolekylerne.
De nitrogenholdige trin orienterer sig ikke altid med den samme base på den samme side, hvilket betyder, at adenin-thymin-trin vil undertiden have adeninet i venstre side og nogle gange vil thyminen være på venstre. Guanin og cytosin kan også skifte side.
DNA-molekylet danner en dobbelt helix. Strukturen ligner en stige snoet rundt og omkring. Modellen skal afspejle denne form.
Opbygning af DNA Double Helix Model
Konstruer DNA model med sugerør. Disse retninger bruger perler til rygradsiden og sugerør til trin.
Valg af materialer: Perlerne til deoxyribosemolekylet skal have en diameter, der er lig med eller lidt større end halmen. Ponyperler i to farver som hvid og sort fungerer godt.
Modellen kræver et forbindelsesmateriale, der er fleksibelt nok til at væve gennem sugerør og perler, mens det er robust nok til at holde modelens tredimensionelle form. Enten blomsterhandleres tråd- eller rørrensere fungerer.
Brug klare eller gennemsigtige sugerør, og indsæt farvede rørrensere gennem halmsektionerne for at skelne mellem de fire kvælstofholdige baser. Brug for eksempel gul til adenin, grøn til thymin, rød til guanin og blå til cytosin. Brug hvide eller sorte rørrensere eller blomsterhandlertråd til rygraden.
Opbygning af rygraden: DNA-molekylet har to sider eller rygrad. Væv rørrenseren eller blomsterhandlerens ledning gennem skiftende sorte og hvide ponyperler for at konstruere en længde af perler, der mindst er 20 perler lange (10 hvide og 10 sorte perler). Gentag for at konstruere den modsatte side. Du tilføjer muligvis ekstra par perler langs hver rygrad.
Opbygning af trin: Konstruer seks adenin-thymin-basepar og fire guanin-cytosin-basepar for at oprette en model, der viser det rette forhold mellem adenin-thymin og guanin-cytosin. Begynd med at skære 10 sektioner halm, der hver er 2 inches lange.
Adenin-thymin-basepar
Lidt uden for midten skæres seks halmsektioner fra hinanden ved hjælp af en V-form eller et vinklet snit.
Skær seks 2-tommer længder gul rørrenser (til adenin) og seks 2-tommer stykker grøn rørrenser (til thymin).
Træk den gule rørrens gennem de længere halmstykker og den grønne rørrens gennem de kortere halmstykker.
Guanin-cytosin-basepar
Lidt off-center, skære de resterende fire strå sektioner fra hinanden ved hjælp af en buet snit.
Skær fire 2-tommer længder rødt renserenser (til guanin) og fire 2-tommer længder blåt rørrens (til cytosin).
Træd den røde rørrens gennem de længere halmstykker og den blå rørrens gennem de kortere halmstykker.
Forbindelse af trin: Brug en nåletang til at samle trin og model.
Match de vinklede afskårne ender af en adenin og en thymin halmsektion. Brug en tang til at skabe en krog i enderne af rørrensningssegmenterne. Hæng de gule og grønne rørrensere sammen, og luk kroge for at holde stykkerne sammen. Gentag for at danne seks adenin-thymin trin.
Match de buede ender af en guanin- og en cytosinstråsektion. Hæng rørrenserens ender og forbind som du gjorde med adenin-thymin-trin. Gentag for at danne de fire guanin-cytosin trin.
Montering af modellen
Beslut om de hvide eller de sorte ponyperler i rygraden vil repræsentere deoxyribosemolekyler. Baserne fastgøres kun til den farve.
Lad dette sorte perle repræsentere deoxyribose i dette eksempel. Fastgør den ene ende af et adenin-thymin eller et guanin-cytosin-trin ved at indsætte enden af rørrenseren gennem ledningen eller rørrenseren, der holder perlerne. Du skal have overskydende rørrensers længde.
Gentag at forbinde hvert trin til en sort perle, indtil alle 10 trin er fastgjort til en rygrad. Husk, ikke alle adenin- eller guaninbaserne fastgøres til den samme side af modellen.
Forbind den modsatte ende af hvert trin til en sort perle på den anden rygrad. Modellen skal nu se ud som en stige.
Placer trinene, så de stiller sig op. Stram enderne af rørrenserne, så modellen er stabil og noget stiv. Trim enderne af rørrensere, hvis det er nødvendigt.
Gør Twist
DNA-molekylet danner en dobbelt helix. Tag modellen op og drej den forsigtigt i en spiral.
Mærk modellen
Enten mærk modellen eller opret en nøgle til at identificere elementerne i modellen.
Ting, du har brug for
- Mindst 20 hvide ponyperler
- Mindst 20 sorte ponyperler
- 10, 2-tommer lange stykker klare eller gennemsigtige stråsegmenter
- Seks segmenter med gul rørrenser, hver 2 inches lang
- Seks segmenter af grøn rørrenser, hver 2 inches lang
- Fire segmenter af rødt rørrenser, hver 2 inches lang
- Fire segmenter af blå rørrenser, hver 2 inches lang
- Blomsterhandleres ledning eller hvide eller sorte rørrensere
- Nålestang
- Etiketter eller et ekstra stykke af hvert materiale for at skabe en nøgle