დნმ მოდელის პროექტის იდეები

დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა, ან დნმ აღმოაჩინეს 1953 წელს ჯეიმს უოტსონმა, ფრენსის კრიკმა და როზალინდ ფრანკლინმა. ეს მოლეკულა ითვლება სიცოცხლის ფუნდამენტურ საფუძვლად, რადგან იგი შეიცავს ინფორმაციას ცილებისა და სტრუქტურების შესაქმნელად, რაც საჭიროა ყველა ორგანიზმში. თითოეული ადამიანის დნმ უნიკალურია მისი ათასობით ინდივიდუალური აზოტოვანი ფუძის თანმიმდევრობით წყვილი, ისევე როგორც ყველა წიგნი შეიცავს სიტყვებს, მაგრამ არც ერთი წიგნი არ შეიცავს ერთსა და იმავე წინადადებებს ან იგივე თანმიმდევრობით სიტყვები მაგრამ ყველა დნმ იღებს მარტივი სტრუქტურის, ორმაგი სპირალის ფორმას, რომელიც შედგება განმეორებითი სერიისგან ფოსფატის ჯგუფები, ხუთ ნახშირბადოვანი შაქარი და აზოტოვანი ფუძეები, რომლებიც სქემატურად წარმოადგენენ A, C, G და თ.

დნმ-ის მოდელების შექმნა შესაძლებელია ყოველდღიური, ადვილად ხელმისაწვდომი ნივთებისგან. ასეთი მოდელები ღირებული იარაღებია ბუნების ამ ელეგანტური ნამუშევრების საგნების კომუნიკაციისთვის.

ორმაგი სპირალი შეიძლება ჩაფიქრდეს, როგორც ძალიან გრძელი, მოქნილი კიბე, კიბის გვერდებზე გადაბრუნდა ორივე ბოლოდან საპირისპირო მიმართულებით, შედეგი კი სპირალის ფორმისაა. "საფეხურები" არის წყალბადის კავშირები მიმდებარე ფუძის წყვილებს შორის, A (ადენინი) კავშირშია მხოლოდ T (თიმინთან) და C (ციტოზინთან) მხოლოდ G (გუანინთან). თითოეული ფუძე უკავშირდება ხუთ ნახშირბადოვან შაქარს (S) მის წყალბადის კავშირის საპირისპიროდ და ეს შაქრები ერთმანეთთან "კიბის" გვერდების გასწვრივ იკვრება მათ შორის ფოსფატური ჯგუფის (P) მეშვეობით.

ბრუნვის ხარისხი მნიშვნელოვანია ვიზუალიზაციისთვის დნმ-ის მოლეკულის მოდელების დამზადების მიზნით. ორმაგი სპირალი ახდენს ერთ სრულ "გადატრიალებას" ყოველ ხუთიდან ექვს ფუძის წყვილზე. მაგრამ ნებისმიერ სწორ მოდელს მხოლოდ აუცილებელი უფლება აქვს: შაქრები, ფოსფატები და ფუძეები ერთმანეთთან შესაბამის მდგომარეობაში უნდა იყოს.

გარემოს დაცვის სულისკვეთება შეიძლება გამოჩნდეს დნმ-ის მოდელების შენობაში. დიაგრამის კონსულტაციის შემდეგ, რომელიც დეტალურადაა მოცემული მოლეკულის ძირითადი სტრუქტურა, გაითვალისწინეთ რამდენი სხვადასხვა სახის უნიკალური ობიექტია საჭირო დნმ-ის სიგრძის წარმოსადგენად. (პასუხი ექვსია: თითო A, C, G, T, S და P.– სთვის). მარტო ან ჯგუფურად მუშაობისას, გამოდით საგნების სკოლაში ან სახლებში გადამუშავების ურნებში, რომლებიც შეიძლება სარწმუნოდ მოერგოს ერთმანეთს და შექმნან მოდელის მოდელი მოლეკულა.

შერჩეული საგნები უნდა იყოს მსგავსი ზომის და არა ძალიან დიდი, ზუსტი მოდელის შესაქმნელად. მაგალითად, სოდის სხვადასხვა ტიპის ქილა თითოეული ოთხი ფუძისთვის შეიძლება შერწყმული იყოს კვერცხის მუყაოს ნაწილი შაქრებისა და ფოსფატური ჯოხების ფოსფატური ჯგუფებისთვის.

დნმ-ის უფრო დახვეწილი მოდელების შექმნისას, ერთი გამოწვევაა იმის ახსნა, თუ რატომ შეიძლება A დაწყვილდეს და მხოლოდ T- თან და მის მსგავსად C და G- სთვის. (პასუხი ისაა, რომ სივრცეში მათი სამგანზომილებიანი კონფორმაციის დონეზე, A მიესადაგება T- ს ისე, რომ ვთქვათ, jigsaw თავსატეხის ნაჭრები.) თიხის მოდელი მოქნილი მავთულით, რომელიც ქმნის "რიგების" და "გვერდების" ხერხემალს იდეალური წარმოდგენის საშუალებაა. ეს გამოიყენეთ თიხის სხვადასხვა ფერები ოთხი ფუძის ტიპისთვის და გამოდით სხვადასხვა სარწმუნო ფორმით თითოეული; ისინი მხოლოდ თანმიმდევრულები უნდა იყვნენ და აკმაყოფილებდნენ "თავსატეხის ნაწილებს".

დამატებითი კრედიტისთვის, ჩამოაყალიბეთ ჰიპოთეზა იმის შესახებ, რომ დნმ თავს იკავებს ორმაგი სპირალით, ვიდრე კიბის ძირითად ფორმაში რჩება. (პასუხი: სხვადასხვა მოლეკულის დადებითი და უარყოფითი მუხტები იზიდავს და მოგერიებს ერთმანეთს ასეთი გზა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ორმაგი სპირალი ერთადერთი გზაა მოლეკულის სტაბილურად არსებობისთვის ფორმა.)