El ácido desoxirribonucleico, o ADN, fue descubierto en 1953 por James Watson, Francis Crick y Rosalind Franklin. Esta molécula se considera la base fundamental de la vida, ya que contiene la información para construir proteínas y estructuras necesarias en todos los organismos. El ADN de cada ser humano es único en términos de la secuencia de sus miles de bases nitrogenadas individuales. pares, al igual que todos los libros contienen palabras, pero no hay dos libros que contengan las mismas oraciones o el mismo orden de palabras. Pero todo el ADN toma la forma de una estructura simple, una doble hélice, que consta de una serie repetida de grupos fosfato, azúcares de cinco carbonos y bases nitrogenadas, representados esquemáticamente como A, C, G y T.
Los modelos de ADN se pueden construir a partir de una variedad de elementos de uso diario y fácilmente disponibles. Tales modelos sirven como herramientas valiosas para comunicar lo esencial de esta elegante obra de la naturaleza.
La estructura básica del ADN
Una doble hélice se puede concebir como una escalera muy larga y flexible, con los lados de la escalera torcidos en direcciones opuestas desde ambos extremos, con el resultado de una forma de espiral. Los "peldaños" son los enlaces de hidrógeno entre pares de bases adyacentes, donde A (adenina) se une solo a T (timina) y C (citosina) se une solo a G (guanina). Cada base se une a un azúcar de cinco carbonos (S) opuesto a su enlace de hidrógeno, y estos azúcares se unen entre sí a lo largo de los lados de la "escalera" a través de un grupo fosfato (P) entre ellos.
Es importante visualizar el grado de torsión con el fin de hacer modelos de la molécula de ADN. La doble hélice hace un "giro" completo cada cinco o seis pares de bases. Pero cualquier modelo correcto solo necesita tener lo esencial correcto: los azúcares, fosfatos y bases deben estar todos en sus posiciones correctas entre sí.
Modelos de escuelas intermedias: artículos reciclados
Un espíritu de conservación del medio ambiente puede manifestarse en la construcción de modelos de ADN. Después de consultar un diagrama que detalla la estructura básica de la molécula, considere cuántos tipos diferentes de objetos únicos se necesitan para representar una longitud de ADN. (La respuesta es seis: uno para A, C, G, T, S y P.) Trabajando solo o en grupos, elabore listas de artículos en contenedores de reciclaje de la escuela o el hogar que podrían encajar de manera plausible para crear un modelo de la molécula.
Los elementos seleccionados deben tener un tamaño similar y no ser demasiado grandes para crear un modelo preciso. Por ejemplo, se podría combinar un tipo diferente de lata de refresco para cada una de las cuatro bases con el uso de porciones de cartones de huevos para los azúcares y palitos de helado para los grupos fosfato.
Modelos de secundaria: profundizando en el ADN
Al hacer modelos de ADN más elaborados, un desafío es explicar por qué A podría emparejarse con, y solo con, T y de manera similar para C y G. (La respuesta es que en el nivel de su conformación tridimensional en el espacio, A tiende a encajar con T en la forma de, digamos, piezas de un rompecabezas.) Un modelo de arcilla con alambre flexible que forma la columna de los "peldaños" y los "lados" es una forma ideal de representar esto. Use diferentes colores de arcilla para los cuatro tipos de bases y cree diferentes formas plausibles para cada uno; solo necesitan ser consistentes y cumplir con los criterios de "ajuste de las piezas del rompecabezas".
Para obtener crédito adicional, formule hipótesis sobre la razón por la que el ADN se retuerce en una doble hélice en lugar de permanecer en una forma básica de escalera. (Respuesta: las cargas positivas y negativas de las diferentes moléculas se atraen y repelen entre sí en de tal manera de asegurar que la doble hélice es la única forma en que la molécula existe en un formulario.)