Kako izraditi DNK model od kuglica i slamki

Modeli deoksiribonukleinske kiseline (DNA) započeli su rendgenskim difrakcijskim slikama koje je snimila Rosalind Franklin. Njezine su fotografije pomogle Francisu Cricku i Jamesu Watsonu da dovrše svoju trodimenzionalnu sliku model DNK, danas poznata dvostruka zavojnica.

Iako se modeli DNK mogu kupiti, izrada modela pomaže u razumijevanju strukture.

Model dvostruke zavojnice DNA sadrži šest dijelova. Okosnicu ili stranice modela čine molekule fosfata koje se izmjenjuju s molekulama deoksiriboze. The dušične baze molekule DNA povezuju se samo s molekulama deoksiriboze, a ne s molekulama fosfata.

Otprilike 60 posto stepenica Molekula DNA izrađene su od adenin-timinskih dušičnih baza. Otprilike 40 posto stepenica izrađeno je od gvanin-citozinskih baza. Ako model ima 10 stepenica, šest će biti adenin-timin, a preostale četiri stepenice bit će gvanin-citozin.

Adenin i timin povezuju se s dvije vodikove veze, dok se gvanin i citozin povezuju s tri vodikove veze. Adenin se ne može povezati s citozinom, a gvanin s timinom, jer se vodikove veze ne podudaraju. (Pogledajte Resurse za vježbanje izgradnje molekule DNA.) Adenin i gvanin su molekule dvostrukog prstena, nešto veće od molekula timina i citozina s jednim prstenom.

Azotne prečke se ne orijentiraju uvijek s istom bazom na istoj strani, što znači da adenin-timinska prečka ponekad će imati adenin na lijevoj strani, a ponekad će timin biti uključen lijevo. Gvanin i citozin mogu se također prebaciti na drugu stranu.

Molekula DNA tvori dvostruku zavojnicu. Struktura izgleda poput ljestava uvijenih oko i oko sebe. Model bi trebao odražavati ovaj oblik.

Konstruirajte DNK model sa slamkama. U ovim se uputama koriste kuglice za bočne strane kičme i slamke za prečke.

Odabir materijala: Zrnca molekule deoksiriboze moraju imati promjer jednak ili malo veći od promjera slame. Pony kuglice u dvije boje poput bijele i crne dobro će poslužiti.

Model zahtijeva materijal za povezivanje koji je dovoljno fleksibilan za provlačenje kroz slamke i perle, dok je dovoljno čvrst da zadrži trodimenzionalni oblik modela. Ili će raditi cvjećari za čišćenje žica ili cijevi.

Upotrijebite prozirne ili prozirne slamke i umetnite sredstva za čišćenje cijevi u boji kroz dijelove slame kako biste razlikovali četiri dušične baze. Na primjer, koristite žutu za adenin, zelenu za timin, crvenu za gvanin i plavu za citozin. Za okosnice upotrijebite bijela ili crna sredstva za čišćenje cijevi ili žicu cvjećara.

Izgradnja okosnice: Molekula DNA ima dvije strane ili okosnicu. Utvrdite čistač cijevi ili žicu cvjećara kroz izmjenične crne i bijele zrnca ponija da biste napravili duljinu zrna dužine najmanje 20 zrna (10 bijelih i 10 crnih zrna). Ponovite za konstrukciju suprotne strane. Uz svaku okosnicu možete dodati dodatnih nekoliko kuglica.

Izgradnja stepenica: Konstruirajte šest parova baza adenin-timin i četiri para baza gvanin-citozin da biste stvorili model koji pokazuje pravilan omjer adenin-timina i gvanin-citozina. Započnite s rezanjem 10 dijelova slame dužine 2 cm.

Adenin-timinski bazni parovi

Nešto izvan središta, izrežite šest dijelova slame pomoću V-oblika ili rezanja pod kutom.

Izrežite šest duljina žutih sredstava za čišćenje cijevi (za adenin) i šest komada zelenih sredstava za čišćenje cijevi od 2 inča (za timin).

Provucite žuto sredstvo za čišćenje cijevi kroz duže komade slame, a zeleno sredstvo za čišćenje cijevi kroz kraće komade slame.

Parovi baza gvanin-citozin

Lagano izvan središta, prekrižite preostala četiri dijela slame zakrivljenim rezom.

Izrežite četiri duljine 2 inča crvenog sredstva za čišćenje cijevi (za gvanin) i četiri duljine 2 inča plavog sredstva za čišćenje cijevi (za citozin).

Provucite crveni čistač cijevi kroz duže komade slame, a plavi čistač cijevi kroz kraće komade slame.

Spajanje stepenica: Za sastavljanje prečnika i modela upotrijebite kliješta s iglastim nosem.

Poravnajte kutne rezane krajeve dijela adenina i slame od timinske slame. Kliještima stvorite kuku na krajevima segmenata za čišćenje cijevi. Spojite žuto i zeleno sredstvo za čišćenje cijevi i zatvorite kuke da drže dijelove zajedno. Ponovite kako biste oblikovali šest adenin-timinskih stepenica.

Spojite zakrivljene krajeve gvanina i dijela slame citozina. Zakačite završetak sredstva za čišćenje cijevi i spojite se kao što ste učinili s adenin-timinskim prečkama. Ponovite kako biste oblikovali četiri stepenice gvanin-citozin.

Odlučite hoće li bijele ili crne kuglice ponija u kralježnici predstavljati molekule deoksiriboze. Osnove će se pričvrstiti samo za tu boju.

U ovom primjeru, neka crna kuglica predstavlja deoksiribozu. Pričvrstite jedan kraj adenin-timin-a ili gvanin-citozin-prečke umetanjem kraja sredstva za čišćenje cijevi kroz žicu ili sredstvo za čišćenje cijevi koje drže zrnca. Trebali biste imati višak duljine sredstva za čišćenje cijevi.

Ponavljajte povezivanje svake prečke s crnom kuglicom dok svih 10 prečki ne bude pričvršćeno na jednu okosnicu. Zapamtite, neće se sve baze adenina ili gvanina pričvrstiti na istu stranu modela.

Spojite suprotni kraj svake prečke s crnim zrnom na drugoj okosnici. Model bi sada trebao izgledati poput ljestava.

Postavite prečke tako da se poravnaju. Pritegnite krajeve sredstava za čišćenje cijevi tako da je model stabilan i donekle krut. Po potrebi obrežite krajeve sredstava za čišćenje cijevi.

Molekula DNA tvori a dvostruka zavojnica. Podignite model i pažljivo uvijte model u spiralu.

Ili označite model ili stvorite ključ za prepoznavanje elemenata modela.

• Barem 20 bijelih perli od ponija
• Barem 20 crnih perli od ponija
• 10, 2 inča dugih komada prozirnih ili prozirnih segmenata slame
• Šest segmenata žutog čistača cijevi, svaki dugačak 2 inča
  
• Šest segmenata zelenog čistača cijevi, svaki dugačak 2 inča
• Četiri segmenta crvenog čistača cijevi, svaki po 2 inča
• Četiri segmenta plavog čistača cijevi, svaki dugačak 2 inča
• Žica za cvjećare ili sredstva za čišćenje bijelih ili crnih cijevi
• Klešta za igle-nos
• Naljepnice ili dodatni komadić svakog materijala za stvaranje ključa