כיצד להכין מודל DNA מחרוזים וקש

מודלים של חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) החלו בתמונות עקיפה של רנטגן שצילמה רוזלינד פרנקלין. צילומיה עזרו לפרנסיס קריק וג'יימס ווטסון להשלים את התלת מימד שלהם מודל DNA, הסליל הכפול המפורסם כיום.

אמנם ניתן לרכוש מודלים של DNA, אך בניית מודל מסייעת בהבנת המבנה.

דגם ה- DNA הסליל הכפול מכיל שישה חלקים. עמוד השדרה, או הצדדים, של המודל מורכב ממולקולות פוספט לסירוגין עם מולקולות deoxyribose. ה בסיסים חנקניים של מולקולת ה- DNA מתחברת רק עם מולקולות deoxyribose, ולא עם מולקולות הפוספט.

כ- 60 אחוזים מהשלבים של מולקולת DNA עשויים מבסיסים חנקניים אדנין-תימין. כ -40 אחוז מהשלבים עשויים בסיסי גואנין-ציטוזין. אם המודל כולל 10 שלבים, שש מדרגות יהיו שלבי אדנין-תימין, וארבעת השלבים הנותרים יהיו שלבי גואנין-ציטוזין.

אדנין ותימין מתחברים לשני קשרי מימן ואילו גואנין וציטוזין מתחברים לשלושה קשרי מימן. אדנין אינו יכול להתחבר לציטוזין וגואנין אינו יכול להתחבר לתימין מכיוון שקשרי המימן אינם תואמים. (ראה משאבים לתרגול של בניית מולקולת DNA.) אדנין וגואנין הם מולקולות טבעת כפולות, מעט גדולות יותר ממולקולות הטבעת היחידות של תימין וציטוזין.

השלבים החנקניים לא תמיד מכוונים באותו בסיס באותו צד, כלומר לפעמים אדנין-תימין יש את האדנין בצד שמאל ולפעמים התימין יהיה השמאלי. גואנין וציטוזין יכולים גם להחליף צד.

מולקולת ה- DNA יוצרת סליל כפול. המבנה נראה כמו סולם מפותל סביב ומסביב. על המודל לשקף צורה זו.

לבנות את DNA דגם עם קש. כיוונים אלה משתמשים בחרוזים לדפנות עמוד השדרה ובקשיות לביצועים.

בחירת חומרים: החרוזים למולקולת deoxyribose צריכים להיות בקוטר השווה לקוטר הקש או מעט גדול ממנו. חרוזי פוני בשני צבעים כגון לבן ושחור יעבדו היטב.

המודל דורש חומר חיבור שגמיש מספיק בכדי לקלוע בין הקשיות והחרוזים בעודו חסון מספיק בכדי להחזיק את הצורה התלת מימדית של הדגם. ניקוי חוטים או צינורות פרחים יעבוד.

השתמש בקשיות שקופות או שקופות והכנס מנקי צינורות צבעוניים דרך קטעי הקש כדי להבחין בין ארבעת בסיסי החנקן. לדוגמא, השתמש בצהוב לאדנין, ירוק לתימין, אדום לגואנין וכחול לציטוזין. השתמש במנקי צינורות לבנים או שחורים או בחוטי פרחים לעמוד השדרה.

בניית עמוד השדרה: למולקולת ה- DNA שני צדדים או עמוד שדרה. שזור את מנקה הצינורות או את חוט הפרחים דרך חרוזי פוני שחור ולבן לסירוגין כדי לבנות אורך חרוזים באורך של לפחות 20 חרוזים (10 חרוזים לבנים ועשרה שחורים). חזור על מנת לבנות את הצד הנגדי. אתה יכול להוסיף כמה חרוזים נוספים לאורך כל עמוד השדרה.

בניית השלבים: לבנות שישה זוגות בסיס אדנין-תימין וארבעה זוגות בסיס גואנין-ציטוזין כדי ליצור מודל המציג את היחס הנכון בין אדנין-תימין וגואנין-ציטוזין. התחל בחיתוך 10 קטעי קש שאורכם כל אחד בגודל 2 אינץ '.

זוגות בסיס אדנין-תימין

מעט מחוץ למרכז, חותכים שישה חלקי קש זה מזה בעזרת צורת V או חתך בזווית.

גזור שישה אורכים של 2 אינץ 'של מנקה צינורות צהוב (לאדנין) ושישה חלקי 2 אינץ' של מנקה צינורות ירוקים (לתימין).

השחיל את מנקה הצינורות הצהוב דרך חלקי הקש הארוכים יותר ומנקה הצינורות הירוק דרך חלקי הקש הקצרים יותר.

זוגות בסיס גואנין-ציטוזין

מעט מחוץ למרכז, חותכים את ארבעת חלקי הקש הנותרים בנפרד בעזרת חיתוך מעוקל.

גזור ארבעה אורכים באורך 2 אינץ 'של מנקה צינורות אדום (לגואנין) וארבעה אורכים באורך 2 אינץ' של מנקה צינורות כחול (לציטוזין).

השחיל את מנקה הצינורות האדום דרך חלקי הקש הארוכים יותר ומנקה הצינורות הכחול דרך חלקי הקש הקצרים יותר.

חיבור השלבים: השתמש בצבת באף כדי להרכיב את השלבים והמודל.

התאם את הקצוות הזוויתיים של אדנין וקטע קש של תימין. השתמש בצבת כדי ליצור וו בקצות פלחי ניקוי הצינורות. הוק את מנקי הצינורות הצהובים והירוקים יחד וסגור את הווים כדי להחזיק את החלקים. חזור על כך כדי ליצור שש מדרגות אדנין-תימין.

התאם את הקצוות המעוקלים של גואנין וקטע קש ציטוזין. הוק את קצוות מנקה הצינורות והתחבר כמו בישולי אדנין-תימין. חזור על כך כדי ליצור את ארבע השלבים בגואנין-ציטוזין.

החליטו אם חרוזי הפוני הלבנים או השחורים בעמוד השדרה ייצגו מולקולות deoxyribose. הבסיסים יתחברו רק לצבע זה.

לדוגמא זו, תן לחרוז השחור לייצג deoxyribose. צרף קצה אחד של אדנין-תימין או גואנין-ציטוזין על ידי הכנסת קצה מנקה הצינורות דרך החוט או מנקה הצינורות המחזיקים את החרוזים. אתה צריך עודף מנקה צינור עודף.

חזור על חיבור כל שלב לחרוז שחור עד שכל 10 השלבים מחוברים לעמוד השדרה אחד. זכרו, לא כל בסיסי האדנין או הגואנין יתחברו לאותו צד של הדגם.

חבר את הקצה הנגדי של כל רינג לחרוז שחור על עמוד השדרה השני. המודל אמור להראות כעת כמו סולם.

מקם את השלבים כך שהם יעמדו בשורה. הדק את קצות ניקוי הצינורות כך שהדגם יציב וקצת נוקשה. חתוך את קצות ניקוי הצינורות במידת הצורך.

מולקולת ה- DNA יוצרת a הליקס כפול. הרם את הדגם וסובב בזהירות את הדגם לספירלה.

או תייג את המודל או צור מפתח לזיהוי מרכיבי המודל.

• לפחות 20 חרוזי פוני לבנים
• לפחות 20 חרוזי פוני שחורים
• חתיכות באורך 10 אינץ 'של קטעי קש שקופים או שקופים
• שישה קטעים של מנקה צינורות צהוב, באורך 2 אינץ 'כל אחד
  
• שישה קטעים של מנקה צינורות ירוק, באורך 2 אינץ 'כל אחד
• ארבעה קטעים של מנקה צינורות אדומים, באורך 2 אינץ 'כל אחד
• ארבעה קטעים של מנקה צינורות כחול, באורך 2 אינץ 'כל אחד
• חוטי פרחים, או מנקי צינורות לבנים או שחורים
• צבת אף מחט
• תוויות או פריט נוסף מכל חומר ליצירת מפתח