Deoksyribonukleinsyre (DNA) -modeller begynte med røntgendiffraksjonsbildene tatt av Rosalind Franklin. Fotografiene hennes hjalp Francis Crick og James Watson med å fullføre deres tredimensjonale modell av DNA, den nå berømte dobbeltspiralen.
Mens modeller av DNA kan kjøpes, hjelper det å bygge en modell å forstå strukturen.
DNA Double Helix Model
DNA dobbel helix-modellen inneholder seks deler. Ryggraden, eller sidene, av modellen består av fosfatmolekyler alternerende med deoksyribosemolekyler. De nitrogenholdige baser av DNA-molekylet bare forbinder med deoksyribosemolekylene, ikke med fosfatmolekylene.
Cirka 60 prosent av trinnene i DNA-molekyl er laget av nitrogenholdige baser av adenin-tymin. Cirka 40 prosent av trinnene er laget av guanin-cytosinbaser. Hvis modellen har 10 trinn, vil seks trinn være adenin-tymin-trinn, og de resterende fire trinnene vil være guanin-cytosin-trinn.
Adenin og tymin forbinder med to hydrogenbindinger mens guanin og cytosin forbinder med tre hydrogenbindinger. Adenin kan ikke koble seg til cytosin og guanin kan ikke koble seg til tymin fordi hydrogenbindingen ikke stemmer overens. (Se ressurser for å øve på å bygge et DNA-molekyl.) Adenin og guanin er dobbeltringmolekyler, litt større enn tymin- og cytosin-enkeltringmolekylene.
De nitrogenholdige trinnene orienterer seg ikke alltid med samme base på samme side, noe som betyr at adenin-tymin rung noen ganger vil ha adenin på venstre side og noen ganger vil tymine være på venstre. Guanin og cytosin kan også bytte side.
DNA-molekylet danner en dobbel helix. Strukturen ser ut som en stige vridd rundt og rundt. Modellen skal gjenspeile denne formen.
Å bygge DNA Double Helix Model
Konstruer DNA modell med sugerør. Disse instruksjonene bruker perler for ryggradsiden og sugerør for trinnene.
Velge materialer: Perlene for deoksyribosemolekylet må ha en diameter som er lik eller litt større enn halmen. Ponnyperler i to farger som hvitt og svart vil fungere bra.
Modellen krever et tilkoblingsmateriale som er fleksibelt nok til å veve gjennom sugerørene og perlene, samtidig som det er solid nok til å holde modellens tredimensjonale form. Enten blomsterhandlerens lednings- eller rørrensere vil fungere.
Bruk klare eller gjennomsiktige sugerør og sett fargede rørrensere gjennom halmseksjonene for å skille mellom de fire nitrogenholdige basene. Bruk for eksempel gult for adenin, grønt for tymin, rødt for guanin og blått for cytosin. Bruk hvite eller svarte rørrensere eller blomsterhandlerledninger til ryggraden.
Bygg ryggraden: DNA-molekylet har to sider eller ryggrader. Vev rørrenseren eller blomsterhandlerens ledning gjennom vekslende svarte og hvite ponyperler for å lage en lengde på perler som er minst 20 perler lange (10 hvite og 10 svarte perler). Gjenta for å konstruere motsatt side. Du kan legge til ytterligere noen perler langs hver ryggrad.
Bygging av trinn: Konstruer seks adenin-tymin basepar og fire guanin-cytosin basepar for å lage en modell som viser riktig forhold mellom adenin-tymin og guanin-cytosin. Begynn med å kutte 10 seksjoner halm som hver er 2 inches lange.
Adenin-tymin basepar
Litt utenfor sentrum, kutt seks halmseksjoner fra hverandre ved hjelp av en V-form eller et vinklet kutt.
Skjær seks 2-tommers lengder med gul renserenser (for adenin) og seks 2-tommers biter av grønn rørrens (for tymin).
Tre den gule rørrenseren gjennom de lengre halmbitene og den grønne rørrenseren gjennom de kortere halmbitene.
Guanin-cytosin basepar
Litt utenfor sentrum, kutt de resterende fire halmseksjonene fra hverandre ved hjelp av et buet kutt.
Klipp fire 2-tommers lengder med rødt renserenser (for guanin) og fire 2-tommers lengder med blått renserenser (for cytosin).
Tre den røde rørrenseren gjennom de lengre halmbitene og den blå rørrenseren gjennom de kortere halmbitene.
Koble trinnene: Bruk tang med nål for å montere trinn og modell.
Match de vinklede kutte ender av en adenin og en tymin halmseksjon. Bruk tang for å lage en krok i endene av rørrensersegmentene. Hekt de gule og grønne rørrensene sammen og lukk krokene for å holde bitene sammen. Gjenta for å danne seks adenin-tymin trinn.
Match de buede endene av en guanin- og en cytosinhalmseksjon. Hekt på rørrenserens ender og koble til som du gjorde med adenin-tymin-trinnene. Gjenta for å danne de fire guanin-cytosin trinnene.
Montering av modellen
Bestem om de hvite eller de svarte ponnyperlene i ryggraden skal representere deoksyribosemolekyler. Basene vil bare feste seg til den fargen.
For dette eksemplet, la den svarte perlen representere deoksyribose. Fest den ene enden av et adenin-tymin eller et guanin-cytosin-trinn ved å stikke enden av rørrenseren gjennom ledningen eller rørrenseren som holder perlene. Du bør ha overflødig rørrengjøringslengde.
Gjenta å koble hvert trinn til en svart perle til alle 10 trinnene er festet til en ryggrad. Husk at ikke alle adenin- eller guaninbunnene festes til samme side av modellen.
Koble den motsatte enden av hvert trinn til en svart perle på den andre ryggraden. Modellen skal nå se ut som en stige.
Plasser trinnene slik at de stiller opp. Stram endene av rørrensene slik at modellen er stabil og noe stiv. Trim endene av rørrensene om nødvendig.
Gjør Twist
DNA-molekylet danner en dobbeltspiralen. Plukk opp modellen og vri den forsiktig i en spiral.
Merk modellen
Enten merk modellen eller opprett en nøkkel for å identifisere elementene i modellen.
Ting du trenger
- Minst 20 hvite ponniperler
- Minst 20 svarte ponyperler
- 10, 2-tommers lange biter av klare eller gjennomsiktige stråsegmenter
- Seks segmenter med gul rørrenser, 2 inches lang hver
- Seks segmenter med grønt rørrengjøringsmiddel, 2 inches langt hver
- Fire segmenter med rødt rørrenser, 2 inches langt hver
- Fire segmenter med blå rørrenser, 2 inches lang hver
- Blomsterhandleres wire, eller hvite eller svarte rørrensere
- Tang på nålen
- Etiketter eller et ekstra stykke av hvert materiale for å lage en nøkkel
