Model asam deoksiribonukleat (DNA) dimulai dengan gambar difraksi sinar-X yang diambil oleh Rosalind Franklin. Foto-fotonya membantu Francis Crick dan James Watson menyelesaikan tiga dimensi mereka model DNA, heliks ganda yang sekarang terkenal.
Sementara model DNA dapat dibeli, membangun model membantu memahami strukturnya.
Model Heliks Ganda DNA
Model heliks ganda DNA berisi enam bagian. Tulang punggung, atau sisi, model terdiri dari molekul fosfat bergantian dengan molekul deoksiribosa. Itu basa nitrogen molekul DNA hanya terhubung dengan molekul deoksiribosa, bukan dengan molekul fosfat.
Sekitar 60 persen dari anak tangga molekul DNA terbuat dari basa nitrogen adenin-timin. Sekitar 40 persen anak tangga terbuat dari basa guanin-sitosin. Jika model memiliki 10 anak tangga, enam anak tangga akan menjadi anak tangga adenin-timin, dan empat anak tangga sisanya akan menjadi anak tangga guanin-sitosin.
Adenin dan timin terhubung dengan dua ikatan hidrogen sementara guanin dan sitosin terhubung dengan tiga ikatan hidrogen. Adenin tidak dapat terhubung dengan sitosin dan guanin tidak dapat terhubung dengan timin karena ikatan hidrogen tidak cocok. (Lihat Sumberdaya untuk berlatih membangun molekul DNA.) Adenin dan guanin adalah molekul cincin ganda, sedikit lebih besar dari molekul cincin tunggal timin dan sitosin.
Anak tangga nitrogen tidak selalu berorientasi dengan basis yang sama pada sisi yang sama, yang berarti bahwa Anak tangga adenin-timin terkadang memiliki adenin di sisi kiri dan terkadang timin berada di kiri. Guanin dan sitosin juga dapat bertukar sisi.
Molekul DNA membentuk heliks ganda. Strukturnya terlihat seperti tangga yang berputar-putar. Model harus mencerminkan bentuk ini.
Membangun Model Heliks Ganda DNA
Membangun DNA model dengan sedotan. Arah ini menggunakan manik-manik untuk sisi tulang punggung dan sedotan untuk anak tangga.
Memilih bahan: Manik-manik untuk molekul deoksiribosa harus memiliki diameter yang sama dengan atau sedikit lebih besar dari diameter sedotan. Manik-manik kuda poni dalam dua warna seperti putih dan hitam akan bekerja dengan baik.
Model tersebut membutuhkan bahan penghubung yang cukup fleksibel untuk ditenun melalui sedotan dan manik-manik sekaligus cukup kokoh untuk menahan bentuk tiga dimensi dari model tersebut. Baik pembersih kawat atau pipa toko bunga akan bekerja.
Gunakan sedotan bening atau tembus pandang dan masukkan pembersih pipa berwarna melalui bagian sedotan untuk membedakan empat basa nitrogen. Misalnya, gunakan warna kuning untuk adenin, hijau untuk timin, merah untuk guanin, dan biru untuk sitosin. Gunakan pembersih pipa putih atau hitam atau kawat florist untuk tulang punggung.
Membangun tulang punggung: Molekul DNA memiliki dua sisi atau tulang punggung. Anyam pembersih pipa atau kawat toko bunga melalui manik-manik kuda hitam dan putih bergantian untuk membuat manik-manik dengan panjang setidaknya 20 manik-manik (10 manik-manik putih dan 10 manik-manik hitam). Ulangi untuk membangun sisi yang berlawanan. Anda dapat menambahkan beberapa manik-manik ekstra di sepanjang setiap tulang punggung.
Membangun anak tangga: Bangun enam pasangan basa adenin-timin dan empat pasangan basa guanin-sitosin untuk membuat model yang menunjukkan rasio yang tepat dari adenin-timin dan guanin-sitosin. Mulailah dengan memotong 10 bagian jerami yang panjangnya masing-masing 2 inci.
Pasangan basa adenin-timin
Sedikit di tengah, potong enam bagian sedotan menggunakan bentuk V atau potongan miring.
Potong enam pembersih pipa kuning sepanjang 2 inci (untuk adenin) dan enam potong pembersih pipa hijau sepanjang 2 inci (untuk timin).
Masukkan pembersih pipa kuning melalui potongan jerami yang lebih panjang dan pembersih pipa hijau melalui potongan jerami yang lebih pendek.
Pasangan basa guanin-sitosin
Sedikit di tengah, potong empat bagian jerami yang tersisa menggunakan potongan melengkung.
Potong empat pembersih pipa merah sepanjang 2 inci (untuk guanin) dan empat pembersih pipa biru sepanjang 2 inci (untuk sitosin).
Masukkan pembersih pipa merah melalui potongan jerami yang lebih panjang dan pembersih pipa biru melalui potongan jerami yang lebih pendek.
Menghubungkan anak tangga: Gunakan tang berhidung jarum untuk merakit anak tangga dan model.
Cocokkan ujung potongan miring dari adenin dan bagian jerami timin. Gunakan tang untuk membuat pengait di ujung segmen pembersih pipa. Kaitkan pembersih pipa kuning dan hijau bersama-sama dan tutup kait untuk menyatukan potongan-potongan itu. Ulangi untuk membentuk enam anak tangga adenin-timin.
Cocokkan ujung melengkung dari guanin dan bagian sedotan sitosin. Kaitkan ujung pembersih pipa dan sambungkan seperti yang Anda lakukan dengan anak tangga adenin-timin. Ulangi untuk membentuk empat anak tangga guanin-sitosin.
Merakit Model
Putuskan apakah manik-manik kuda poni putih atau hitam di tulang punggung akan mewakili molekul deoksiribosa. Basis hanya akan menempel pada warna itu.
Untuk contoh ini, biarkan manik-manik hitam mewakili deoksiribosa. Pasang salah satu ujung anak tangga adenin-timin atau guanin-sitosin dengan memasukkan ujung pembersih pipa melalui kawat atau pembersih pipa yang menahan manik-manik. Anda harus memiliki panjang pembersih pipa berlebih.
Ulangi menghubungkan setiap anak tangga ke manik hitam sampai semua 10 anak tangga melekat pada satu tulang punggung. Ingat, tidak semua basa adenin atau guanin akan menempel pada sisi model yang sama.
Hubungkan ujung yang berlawanan dari setiap anak tangga ke manik hitam di tulang punggung kedua. Modelnya sekarang harus terlihat seperti tangga.
Posisikan anak tangga sehingga berbaris. Kencangkan ujung-ujung pipa pembersih agar model stabil dan agak kaku. Potong ujung pembersih pipa jika perlu.
Lakukan Putaran
Molekul DNA membentuk heliks ganda. Ambil model dan putar model dengan hati-hati menjadi spiral.
Labeli Modelnya
Beri label model atau buat kunci untuk mengidentifikasi elemen model.
Hal yang Anda Butuhkan
- Setidaknya 20 manik-manik kuda putih
- Setidaknya 20 manik-manik kuda hitam
- 10, potongan panjang 2 inci dari segmen jerami bening atau tembus cahaya
- Enam segmen pembersih pipa kuning, masing-masing sepanjang 2 inci
- Enam segmen pembersih pipa hijau, masing-masing sepanjang 2 inci
- Empat segmen pembersih pipa merah, masing-masing sepanjang 2 inci
- Empat segmen pembersih pipa biru, masing-masing sepanjang 2 inci
- Kawat toko bunga, atau pembersih pipa putih atau hitam
- Tang jarum-hidung
- Label atau bagian tambahan dari setiap bahan untuk membuat kunci
