I modelli dell'acido desossiribonucleico (DNA) sono iniziati con le immagini di diffrazione dei raggi X scattate da Rosalind Franklin. Le sue fotografie hanno aiutato Francis Crick e James Watson a completare la loro tridimensionalità modello di DNA, l'ormai famosa doppia elica.
Mentre i modelli di DNA possono essere acquistati, la costruzione di un modello aiuta a comprenderne la struttura.
Modello a doppia elica del DNA
Il modello a doppia elica del DNA contiene sei parti. La spina dorsale, o i lati, del modello è costituito da molecole di fosfato alternate a molecole di desossiribosio. Il basi azotate della molecola di DNA si collegano solo con le molecole di desossiribosio, non con le molecole di fosfato.
Circa il 60 percento dei pioli del molecola di DNA DNA sono costituiti da basi azotate adenina-timina. Circa il 40% dei pioli è costituito da basi guanina-citosina. Se il modello ha 10 pioli, sei pioli saranno adenina-timina e i restanti quattro pioli saranno pioli guanina-citosina.
L'adenina e la timina si collegano con due legami idrogeno mentre la guanina e la citosina si collegano con tre legami idrogeno. L'adenina non può connettersi con la citosina e la guanina non può connettersi con la timina perché i legami idrogeno non corrispondono. (Vedi Risorse per esercitarsi a costruire una molecola di DNA.) L'adenina e la guanina sono molecole a doppio anello, leggermente più grandi delle molecole a singolo anello di timina e citosina.
I pioli azotati non si orientano sempre con la stessa base sullo stesso lato, il che significa che il il piolo adenina-timina a volte avrà l'adenina sul lato sinistro e talvolta la timina sarà sul la sinistra. Anche la guanina e la citosina possono cambiare lato.
La molecola del DNA forma una doppia elica. La struttura sembra una scala a pioli attorcigliata. Il modello dovrebbe riflettere questa forma.
Costruire il modello della doppia elica del DNA
Costruisci il DNA modello con cannucce. Queste direzioni usano perline per i lati della spina dorsale e cannucce per i pioli.
Selezione dei materiali: Le perle per la molecola di desossiribosio devono avere un diametro uguale o leggermente più grande del diametro della cannuccia. Le perline di pony in due colori come il bianco e il nero funzioneranno bene.
Il modello richiede un materiale di collegamento sufficientemente flessibile da intrecciarsi tra le cannucce e le perline e abbastanza robusto da contenere la forma tridimensionale del modello. Andranno bene sia i fili dei fioristi che gli scovolini.
Usa cannucce trasparenti o traslucide e inserisci scovolini colorati attraverso le sezioni di cannuccia per distinguere le quattro basi azotate. Ad esempio, usa il giallo per l'adenina, il verde per la timina, il rosso per la guanina e il blu per la citosina. Usa scovolini bianchi o neri o filo da fiorista per le spine dorsali.
Costruire la spina dorsale: La molecola del DNA ha due lati o spine dorsali. Intreccia lo scovolino o il filo per fioristi attraverso perline di cavallino bianche e nere alternate per costruire una lunghezza di perline di almeno 20 perline (10 perline bianche e 10 nere). Ripeti per costruire il lato opposto. Potresti aggiungere qualche perlina in più lungo ogni spina dorsale.
Costruire i pioli: Costruisci sei paia di basi adenina-timina e quattro paia di basi guanina-citosina per creare un modello che mostri il corretto rapporto tra adenina-timina e guanina-citosina. Inizia tagliando 10 sezioni di paglia lunghe 2 pollici ciascuna.
Coppie di basi adenina-timina
Leggermente decentrato, taglia sei sezioni di paglia a parte usando una forma a V o un taglio angolato.
Taglia sei pezzi da 2 pollici di scovolino giallo (per l'adenina) e sei pezzi da 2 pollici di scovolino verde (per la timina).
Infilare lo scovolino giallo nei pezzi di cannuccia più lunghi e lo scovolino verde nei pezzi di cannuccia più corti.
Paia di basi guanina-citosina
Leggermente decentrato, taglia le restanti quattro sezioni di paglia usando un taglio curvo.
Tagliare quattro lunghezze da 2 pollici di scovolino rosso (per la guanina) e quattro lunghezze da 2 pollici di scovolino blu (per la citosina).
Infilare lo scovolino rosso attraverso i pezzi di cannuccia più lunghi e lo scovolino blu attraverso i pezzi di cannuccia più corti.
Collegamento dei pioli: Utilizzare pinze ad ago per assemblare i pioli e il modello.
Abbina le estremità tagliate ad angolo di un'adenina e una sezione di paglia di timina. Usa le pinze per creare un gancio alle estremità dei segmenti dello scovolino. Aggancia insieme gli scovolini giallo e verde e chiudi i ganci per tenere insieme i pezzi. Ripeti per formare sei pioli di adenina-timina.
Abbina le estremità curve di una guanina e una sezione di paglia di citosina. Aggancia le estremità dello scovolino e collegale come hai fatto con i pioli di adenina-timina. Ripetere per formare i quattro pioli guanina-citosina.
Assemblaggio del modello
Decidi se le perline pony bianche o nere nella spina dorsale rappresenteranno molecole di desossiribosio. Le basi si attaccheranno solo a quel colore.
Per questo esempio, lascia che il tallone nero rappresenti il desossiribosio. Attacca un'estremità di un piolo di adenina-timina o guanina-citosina inserendo l'estremità dello scovolino attraverso il filo o lo scovolino che tiene le perline. Dovresti avere una lunghezza eccessiva dello scovolino.
Ripeti collegando ogni piolo a una perlina nera fino a quando tutti e 10 i pioli sono collegati a una spina dorsale. Ricorda, non tutte le basi di adenina o guanina si attaccheranno allo stesso lato del modello.
Collega l'estremità opposta di ogni piolo a una perlina nera sulla seconda spina dorsale. Il modello dovrebbe ora assomigliare a una scala.
Posiziona i pioli in modo che si allineino. Stringere le estremità degli scovolini in modo che il modello sia stabile e un po' rigido. Se necessario, tagliare le estremità degli scovolini.
Fai la torsione
La molecola di DNA forma a doppia elica. Prendi il modello e ruotalo con cura in una spirale.
Etichetta il modello
Etichetta il modello o crea una chiave per identificare gli elementi del modello.
Cose di cui avrai bisogno
- Almeno 20 perline di cavallino bianco
- Almeno 20 perline di cavallino nero
- 10 pezzi lunghi 2 pollici di segmenti di paglia trasparenti o traslucidi
- Sei segmenti di scovolino giallo, lunghi 2 pollici ciascuno
- Sei segmenti di scovolino verde, lunghi 2 pollici ciascuno
- Quattro segmenti di scovolino rosso, lunghi 2 pollici ciascuno
- Quattro segmenti di scovolino blu, lunghi 2 pollici ciascuno
- Filo da fiorista, o scovolini bianchi o neri
- Pinze ago
- Etichette o un pezzo in più di ogni materiale per creare una chiave