Modele kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) rozpoczęto od zdjęć dyfrakcji rentgenowskiej wykonanych przez Rosalind Franklin. Jej zdjęcia pomogły Francisowi Crickowi i Jamesowi Watsonowi ukończyć ich trójwymiarowość model DNA, słynna teraz podwójna helisa.
Chociaż modele DNA można kupić, budowanie modelu pomaga zrozumieć strukturę.
Model podwójnej helisy DNA
Model podwójnej helisy DNA składa się z sześciu części. Szkielet lub boki modelu składają się z cząsteczek fosforanu naprzemiennie z cząsteczkami dezoksyrybozy. zasady azotowe cząsteczki DNA łączy się tylko z cząsteczkami dezoksyrybozy, a nie z cząsteczkami fosforanu.
Około 60 procent szczebli Cząsteczka DNA są wykonane z adeninowo-tyminowych zasad azotowych. Około 40 procent szczebli składa się z zasad guaninowo-cytozynowych. Jeżeli model ma 10 szczebli, sześć będzie to szczeble adenina-tymina, a pozostałe cztery to szczeble guanina-cytozyna.
Adenina i tymina łączą się dwoma wiązaniami wodorowymi, podczas gdy guanina i cytozyna łączą się trzema wiązaniami wodorowymi. Adenina nie może łączyć się z cytozyną, a guanina nie może łączyć się z tyminą, ponieważ wiązania wodorowe nie pasują. (Zobacz Zasoby do ćwiczenia budowy cząsteczki DNA.) Adenina i guanina są cząsteczkami o podwójnym pierścieniu, nieco większymi niż cząsteczki z pojedynczym pierścieniem tyminy i cytozyny.
Szczeble azotowe nie zawsze są zorientowane z tą samą podstawą po tej samej stronie, co oznacza, że szczebel adenina-tymina czasami będzie miał adeninę po lewej stronie, a czasami tymina będzie lewo. Guanina i cytozyna również mogą zmieniać strony.
Cząsteczka DNA tworzy podwójną helisę. Konstrukcja wygląda jak kręcona w kółko drabina. Model powinien odzwierciedlać ten kształt.
Budowanie modelu podwójnej helisy DNA
Zbuduj DNA model ze słomkami. W tych kierunkach stosuje się koraliki na bokach kręgosłupa i słomki na szczeble.
Dobór materiałów: Kulki cząsteczki dezoksyrybozy muszą mieć średnicę równą lub nieco większą niż średnica słomki. Dobrze sprawdzą się koraliki Pony w dwóch kolorach np. białym i czarnym.
Model wymaga materiału łączącego, który jest wystarczająco elastyczny, aby przeplatać słomki i koraliki, a jednocześnie wystarczająco mocny, aby utrzymać trójwymiarowy kształt modelu. Czyściki do drutu lub rur dla kwiaciarni będą działać.
Użyj przezroczystych lub przezroczystych słomek i włóż kolorowe środki do czyszczenia rur przez sekcje słomek, aby odróżnić cztery zasady azotowe. Na przykład użyj żółtego dla adeniny, zielonego dla tyminy, czerwonego dla guaniny i niebieskiego dla cytozyny. Użyj białych lub czarnych środków do czyszczenia rur lub drutu dla kwiaciarni dla kręgosłupa.
Budowanie kręgosłupa: Cząsteczka DNA ma dwie strony lub kręgosłupy. Przeplataj drut do czyszczenia fajek lub drut kwiaciarni przez naprzemienne czarne i białe koraliki kucyka, aby zbudować koraliki o długości co najmniej 20 koralików (10 białych i 10 czarnych koralików). Powtórz, aby skonstruować przeciwną stronę. Możesz dodać kilka dodatkowych koralików wzdłuż każdego kręgosłupa.
Budowanie szczebli: Skonstruuj sześć par zasad adenina-tymina i cztery pary zasad guanina-cytozyna, aby stworzyć model pokazujący właściwy stosunek adenina-tymina i guanina-cytozyna. Zacznij od wycięcia 10 odcinków słomy, z których każdy ma 2 cale długości.
Pary zasad adenina-tymina
Lekko poza środkiem, odetnij sześć odcinków słomy od siebie, stosując cięcie w kształcie litery V lub pod kątem.
Odetnij sześć 2-calowych odcinków żółtego środka do czyszczenia rur (w przypadku adeniny) i sześć 2-calowych kawałków zielonego środka do czyszczenia fajek (w przypadku tyminy).
Przeciągnij żółty środek do czyszczenia rur przez dłuższe fragmenty słomek, a zielony do czyszczenia rur przez krótsze fragmenty słomek.
Pary zasad guanina-cytozyna
Lekko poza środkiem, odetnij od siebie pozostałe cztery sekcje słomy, używając zakrzywionego cięcia.
Wytnij cztery 2-calowe odcinki czerwonego środka do czyszczenia rur (w przypadku guaniny) i cztery 2-calowe odcinki niebieskiego środka do czyszczenia rur (w przypadku cytozyny).
Przeciągnij czerwony środek do czyszczenia rur przez dłuższe kawałki słomki, a niebieski do czyszczenia rur przez krótsze fragmenty słomek.
Łączenie szczebli: Użyj szczypiec z igłami do montażu szczebli i modelu.
Dopasuj ścięte pod kątem końce sekcji słomy adeniny i tyminy. Użyj szczypiec, aby utworzyć haczyk na końcach segmentów do czyszczenia rur. Połącz żółtą i zieloną końcówkę do czyszczenia rur i zamknij haczyki, aby połączyć elementy. Powtórz, aby utworzyć sześć szczebli adeninowo-tyminowych.
Dopasuj zakrzywione końce sekcji słomki guaniny i cytozyny. Zahacz końcówki do czyszczenia rur i połącz, tak jak w przypadku szczebli adenina-tymina. Powtórz, aby utworzyć cztery szczeble guanina-cytozyna.
Składanie modelu
Zdecyduj, czy białe czy czarne kulki kucyka w kręgosłupie będą reprezentować cząsteczki dezoksyrybozy. Bazy przyczepią się tylko do tego koloru.
W tym przykładzie czarny koralik reprezentuje dezoksyrybozę. Przymocuj jeden koniec szczebla adenina-tymina lub guanina-cytozyna, wkładając koniec czyścika do rur przez drut lub czyścik do rur trzymający kulki. Powinieneś mieć nadmierną długość czyścika do rur.
Powtórzyć łączenie każdego szczebla z czarnym koralikiem, aż wszystkie 10 szczebli zostanie przymocowanych do jednego kręgosłupa. Pamiętaj, że nie wszystkie bazy adeninowe lub guaninowe przyczepią się do tej samej strony modelu.
Połącz przeciwległy koniec każdego szczebla z czarnym koralikiem na drugim kręgosłupie. Model powinien teraz wyglądać jak drabina.
Ułóż szczeble tak, aby były w jednej linii. Dokręć końce końcówek do czyszczenia rur, aby model był stabilny i nieco sztywny. W razie potrzeby przytnij końce środków czyszczących do rur.
Czy Twist
Cząsteczka DNA tworzy podwójna helisa. Podnieś model i ostrożnie przekręć go w spiralę.
Oznacz model
Oznacz model lub utwórz klucz do identyfikacji elementów modelu.
Rzeczy, których będziesz potrzebować
- Co najmniej 20 białych koralików kucyka
- Co najmniej 20 czarnych koralików kucyka
- 10, 2-calowe kawałki przezroczystych lub półprzezroczystych segmentów słomy
- Sześć segmentów żółtego środka do czyszczenia rur, każdy o długości 2 cali
- Sześć segmentów zielonego środka do czyszczenia rur, każdy o długości 2 cali
- Cztery segmenty czerwonego środka do czyszczenia rur, każdy o długości 2 cali
- Cztery segmenty niebieskiego środka do czyszczenia rur, każdy o długości 2 cali
- Drut dla florystów, czyli białe lub czarne czyściki do fajek
- Szczypce półokrągłe
- Etykiety lub dodatkowy kawałek każdego materiału do stworzenia klucza