Deoxyribonucleïnezuur (DNA)-modellen begonnen met de röntgendiffractiefoto's gemaakt door Rosalind Franklin. Haar foto's hielpen Francis Crick en James Watson bij het voltooien van hun driedimensionale model van DNA, de inmiddels beroemde dubbele helix.
Hoewel modellen van DNA kunnen worden gekocht, helpt het bouwen van een model om de structuur te begrijpen.
DNA-model met dubbele helix
Het DNA dubbele helix-model bestaat uit zes delen. De ruggengraat, of zijkanten, van het model bestaat uit fosfaatmoleculen die worden afgewisseld met deoxyribosemoleculen. De stikstofbasen van het DNA-molecuul alleen verbinden met de deoxyribose-moleculen, niet met de fosfaatmoleculen.
Ongeveer 60 procent van de sporten van de DNA-molecuul zijn gemaakt van adenine-thymine stikstofhoudende basen. Ongeveer 40 procent van de sporten is gemaakt van guanine-cytosinebasen. Als het model 10 sporten heeft, zijn zes sporten adenine-thymine sporten en de overige vier sporten guanine-cytosine sporten.
Adenine en thymine verbinden zich met twee waterstofbruggen, terwijl guanine en cytosine verbinden met drie waterstofbruggen. Adenine kan geen verbinding maken met cytosine en guanine kan geen verbinding maken met thymine omdat de waterstofbruggen niet overeenkomen. (Zie bronnen om te oefenen met het bouwen van een DNA-molecuul.) Adenine en guanine zijn moleculen met een dubbele ring, iets groter dan de moleculen van thymine en cytosine met een enkele ring.
De stikstofhoudende sporten oriënteren zich niet altijd met dezelfde basis aan dezelfde kant, wat betekent dat de adenine-thymine-sport heeft soms de adenine aan de linkerkant en soms staat de thymine aan links. Guanine en cytosine kunnen ook van kant wisselen.
Het DNA-molecuul vormt een dubbele helix. De structuur ziet eruit als een ladder die rond en rond wordt gedraaid. Het model moet deze vorm weerspiegelen.
Het DNA Double Helix-model bouwen
Construeer de DNA model met rietjes. Deze aanwijzingen gebruiken kralen voor de ruggengraatzijden en rietjes voor de sporten.
Materiaal selecteren: De kralen voor het deoxyribosemolecuul moeten een diameter hebben die gelijk is aan of iets groter is dan de diameter van het rietje. Pony kralen in twee kleuren zoals wit en zwart zullen goed werken.
Het model heeft een verbindingsmateriaal nodig dat flexibel genoeg is om door de rietjes en kralen te weven, terwijl het stevig genoeg is om de driedimensionale vorm van het model vast te houden. Ofwel draad- of pijpreinigers van bloemisten zullen werken.
Gebruik doorzichtige of doorschijnende rietjes en steek gekleurde pijpreinigers door de rietjes om de vier stikstofhoudende basen te onderscheiden. Gebruik bijvoorbeeld geel voor adenine, groen voor thymine, rood voor guanine en blauw voor cytosine. Gebruik witte of zwarte pijpenragers of bloemistendraad voor de ruggengraat.
De ruggengraat opbouwen: Het DNA-molecuul heeft twee kanten of ruggengraat. Weef de pijpenrager of het draad van de bloemist door afwisselend zwarte en witte ponykralen om een lengte van kralen te maken van minimaal 20 kralen (10 witte en 10 zwarte kralen). Herhaal dit om de andere kant te construeren. Je zou een paar extra kralen langs elke ruggengraat kunnen toevoegen.
De sporten bouwen: Construeer zes adenine-thymine-basenparen en vier guanine-cytosine-basenparen om een model te creëren dat de juiste verhouding van adenine-thymine en guanine-cytosine laat zien. Begin met het snijden van 10 secties stro die elk 2 inch lang zijn.
Adenine-thymine basenparen
Snijd, iets uit het midden, zes strosecties uit elkaar met een V-vorm of een schuine snede.
Snijd zes 2-inch stukken gele pijpreiniger (voor adenine) en zes 2-inch stukjes groene pijpreiniger (voor thymine).
Rijg de gele pijpenrager door de langere rietjes en de groene pijpenrager door de kortere rietjes.
Guanine-cytosine basenparen
Snijd de resterende vier strogedeelten iets uit het midden met een gebogen snede uit elkaar.
Snijd vier 2-inch stukken rode pijpreiniger (voor guanine) en vier 2-inch stukken blauwe pijpreiniger (voor cytosine).
Rijg de rode pijpenrager door de langere rietjes en de blauwe pijpenrager door de kortere rietjes.
De sporten aansluiten: Gebruik een punttang om de sporten en het model te monteren.
Overeenkomen met de schuin afgesneden uiteinden van een adenine- en een thymine-rietje. Maak met een tang een haak aan de uiteinden van de pijpenragers. Haak de gele en groene pijpenragers aan elkaar en sluit de haken om de stukken bij elkaar te houden. Herhaal dit om zes adenine-thymine-sporten te vormen.
Overeenkomen met de gebogen uiteinden van een guanine en een cytosine rietje. Haak de uiteinden van de pijpreiniger vast en sluit ze aan zoals je deed met de adenine-thymine-sporten. Herhaal dit om de vier guanine-cytosine-sporten te vormen.
Het model in elkaar zetten
Bepaal of de witte of zwarte ponyparels in de ruggengraat deoxyribosemoleculen vertegenwoordigen. De bases zullen alleen aan die kleur hechten.
Laat voor dit voorbeeld de zwarte kraal deoxyribose vertegenwoordigen. Bevestig het ene uiteinde van een adenine-thymine- of een guanine-cytosine-sport door het uiteinde van de pijpenrager door de draad of pijpenrager te steken die de kralen vasthoudt. U moet een extra lengte van de pijpreiniger hebben.
Herhaal het verbinden van elke sport met een zwarte kraal totdat alle 10 sporten aan één ruggengraat zijn bevestigd. Onthoud dat niet alle adenine- of guaninebases aan dezelfde kant van het model zullen hechten.
Verbind het andere uiteinde van elke sport met een zwarte kraal op de tweede ruggengraat. Het model moet er nu uitzien als een ladder.
Plaats de sporten zodat ze op één lijn liggen. Draai de uiteinden van de pijpenragers vast zodat het model stabiel en enigszins stijf is. Knip indien nodig de uiteinden van de pijpenragers af.
Doe de draai
Het DNA-molecuul vormt een dubbele helix. Pak het model op en draai het model voorzichtig in een spiraal.
Label het model
Geef het model een label of maak een sleutel om de elementen van het model te identificeren.
Dingen die je nodig hebt
- Minimaal 20 witte pony kralen
- Minstens 20 zwarte pony kralen
- 10, 2-inch lange stukken heldere of doorschijnende strosegmenten
- Zes segmenten gele pijpreiniger, elk 2 inch lang
- Zes segmenten groene pijpreiniger, elk 2 inch lang
- Vier segmenten rode pijpreiniger, elk 2 inch lang
- Vier segmenten blauwe pijpreiniger, elk 2 inch lang
- Bloemistendraad, of witte of zwarte pijpenragers
- Punttang
- Etiketten of een extra stuk van elk materiaal om een sleutel te maken