Cum se face un model ADN din mărgele și paie

Modelele de acid dezoxiribonucleic (ADN) au început cu imaginile de difracție cu raze X făcute de Rosalind Franklin. Fotografiile ei i-au ajutat pe Francis Crick și James Watson să-și completeze tridimensionalul model de ADN, acum faimoasa dublă helix.

În timp ce pot fi achiziționate modele de ADN, construirea unui model ajută la înțelegerea structurii.

Modelul cu dublă spirală ADN conține șase părți. Coloana vertebrală sau laturile modelului constă din molecule de fosfat care alternează cu molecule de dezoxiriboză. baze azotate ale moleculei de ADN se conectează numai cu moleculele de dezoxiriboză, nu cu moleculele de fosfat.

Aproximativ 60 la sută din treptele Molecula ADN sunt formate din baze azotate adenin-timina. Aproximativ 40% din trepte sunt realizate din baze de guanină-citozină. Dacă modelul are 10 trepte, șase trepte vor fi trepte de adenină-timină, iar restul de patru trepte vor fi trepte de guanină-citozină.

Adenina și timina se conectează cu două legături de hidrogen, în timp ce guanina și citozina se conectează cu trei legături de hidrogen. Adenina nu se poate conecta cu citozină, iar guanina nu se poate conecta cu timina, deoarece legăturile de hidrogen nu se potrivesc. (Vezi Resurse pentru a practica construirea unei molecule de ADN.) Adenina și guanina sunt molecule cu inel dublu, puțin mai mari decât moleculele cu timin și citozină cu un singur inel.

Treptele azotate nu se orientează întotdeauna cu aceeași bază pe aceeași parte, ceea ce înseamnă că treptul de adenină-timină va avea uneori adenina pe partea stângă și uneori timina va fi pe stanga. Guanina și citozina pot schimba, de asemenea, părțile.

Molecula de ADN formează o dublă helix. Structura arată ca o scară răsucită. Modelul ar trebui să reflecte această formă.

Construiți ADN model cu paie. Aceste direcții folosesc margele pentru laturile coloanei vertebrale și paie pentru trepte.

Selectarea materialelor: Margelele pentru molecula de dezoxiriboză trebuie să aibă un diametru egal sau puțin mai mare decât diametrul paiului. Margelele de ponei în două culori, cum ar fi albul și negrul, vor funcționa bine.

Modelul necesită un material de conectare suficient de flexibil pentru a țese prin paie și margele, în timp ce este suficient de robust pentru a menține forma tridimensională a modelului. Fie produsele de curățat sârmă sau țeavă de la floriști vor funcționa.

Utilizați paie transparente sau translucide și introduceți produse de curățat pentru țevi colorate prin secțiunile de paie pentru a distinge cele patru baze azotate. De exemplu, utilizați galben pentru adenină, verde pentru timină, roșu pentru guanină și albastru pentru citozină. Utilizați produse de curățat pentru țevi albe sau negre sau sârmă pentru floriști pentru coloana vertebrală.

Construirea coloanei vertebrale: Molecula de ADN are două laturi sau coloane vertebrale. Țeseți curățătorul de țevi sau firul florăriilor prin margele de ponei albe și negre, pentru a construi o lungime de margele de cel puțin 20 de margele (10 mărgele albe și 10 negre). Repetați pentru a construi partea opusă. S-ar putea să adăugați câteva margele în plus de-a lungul fiecărei coloane vertebrale.

Construirea treptelor: Construiți șase perechi de baze adenină-timină și patru perechi de baze guanină-citozină pentru a crea un model care să prezinte raportul adecvat dintre adenină-timină și guanină-citozină. Începeți prin tăierea a 10 secțiuni de paie care au fiecare 2 cm lungime.

Perechi de baze adenină-timină

Ușor descentrat, tăiați șase secțiuni de paie, folosind o formă în V sau o tăietură unghiulară.

Tăiați șase lungimi de 2 inci de curățator de țevi galbene (pentru adenină) și șase bucăți de 2 inci de curățator de țevi verzi (pentru timină).

Infilați curățătorul galben de țevi prin bucățile mai lungi de paie și curățătorul verde pentru țevi prin bucățile mai scurte de paie.

Perechi de baze guanină-citozină

Ușor descentrat, tăiați restul de patru secțiuni de paie, folosind o tăietură curbată.

Tăiați patru lungimi de 2 inci de curățător pentru țevi roșii (pentru guanină) și patru lungimi de 2 inci de curățător pentru țevi albastre (pentru citozină).

Infilați curățătorul roșu pentru țevi prin bucățile mai lungi de paie și curățătorul albastru pentru țevi prin bucățile scurte de paie.

Conectarea treptelor: Utilizați clești cu nas pentru a asambla treptele și modelarea.

Potriviți capetele tăiate în unghi ale unei secțiuni de adenină și paie de timină. Folosiți clești pentru a crea un cârlig la capetele segmentelor de curățare a țevilor. Cârligați dispozitivele de curățat galben și verde împreună și închideți cârligele pentru a ține piesele împreună. Repetați pentru a forma șase trepte de adenină-timină.

Potriviți capetele curbate ale unei secțiuni de paie cu guanină și citozină. Cârligați capetele de curățare a țevilor și conectați-le așa cum ați făcut cu treptele de adenină-timină. Repetați pentru a forma cele patru trepte de guanină-citozină.

Decideți dacă mărgelele de ponei albe sau negre din coloana vertebrală vor reprezenta molecule de dezoxiriboză. Bazele se vor atașa numai la acea culoare.

Pentru acest exemplu, lăsați mărgeaua neagră să reprezinte dezoxiriboză. Atașați un capăt al unei trepte de adenină-timină sau guanină-citozină, introducând capătul curățătorului de țevi prin firul sau curățătorul de țevi care ține mărgelele. Ar trebui să aveți o lungime excesivă de curățare a țevilor.

Repetați conectarea fiecărei trepte la o margelă neagră până când toate cele 10 trepte sunt atașate la o coloană vertebrală. Amintiți-vă, nu toate bazele de adenină sau guanină se vor atașa de aceeași parte a modelului.

Conectați capătul opus al fiecărei trepte la o margelă neagră de pe a doua coloană vertebrală. Modelul ar trebui să arate acum ca o scară.

Poziționați treptele astfel încât să se alinieze. Strângeți capetele curățătorilor de țevi, astfel încât modelul să fie stabil și oarecum rigid. Tăiați capetele curățătorilor de țevi, dacă este necesar.

Molecula de ADN formează o helix dublu. Ridicați modelul și răsuciți-l cu grijă într-o spirală.

Fie etichetați modelul, fie creați o cheie pentru a identifica elementele modelului.

• Cel puțin 20 de mărgele albe de ponei
• Cel puțin 20 de mărgele de ponei negri
• Bucăți de 10, 2-inch-lungime de segmente de paie limpezi sau translucide
• Șase segmente de curățător galben de țevi, lung de 2 inci fiecare
  
• Șase segmente de curățător de țevi verzi, lung de 2 inci fiecare
• Patru segmente de curățator de țevi roșii, de 2 centimetri lungime fiecare
• Patru segmente de curățator albastru de țevi, lung de 2 inci fiecare
• Sârmă pentru floriști sau curățătoare de țevi albe sau negre
• Cleste cu vârful acului
• Etichete sau o bucată suplimentară din fiecare material pentru a crea o cheie