Modely kyseliny deoxyribonukleovej (DNA) začali röntgenovými difrakčnými snímkami, ktoré urobila Rosalind Franklin. Jej fotografie pomohli Francisovi Crickovi a Jamesovi Watsonovi dokončiť ich trojrozmernosť model DNA, dnes známa dvojitá špirála.
Aj keď je možné kúpiť modely DNA, zostavenie modelu pomáha pochopiť štruktúru.
Model DNA s dvojitou špirálou
Model dvojzávitnice DNA obsahuje šesť častí. Chrbtová kosť alebo bočné strany modelu pozostávajú z molekúl fosfátu, ktoré sa striedajú s molekulami deoxyribózy. The dusíkaté bázy molekuly DNA sa spájajú iba s molekulami deoxyribózy, nie s molekulami fosfátu.
Asi 60 percent priečok Molekula DNA sú vyrobené z dusíkatých báz adenín-tymín. Asi 40 percent priečok je tvorených zásadami guanín-cytozín. Ak má model 10 priečok, bude šesť priečok priečka pre adenín-tymín a zvyšné štyri priečky budú priečky pre guanín-cytozín.
Adenín a tymín sa spájajú s dvoma vodíkovými väzbami, zatiaľ čo guanín a cytozín sa spájajú s tromi vodíkovými väzbami. Adenín sa nemôže spojiť s cytozínom a guanín sa nemôže spojiť s tymínom, pretože vodíkové väzby sa nezhodujú. (Pozri Zdroje na precvičenie tvorby molekuly DNA.) Adenín a guanín sú molekuly s dvoma kruhmi, o niečo väčšie ako molekuly tymínu a cytozínu s jedným kruhom.
Dusíkaté pľúca sa nie vždy orientujú s rovnakou základňou na tej istej strane, čo znamená, že priečka adenín-tymín niekedy bude mať adenín na ľavej strane a niekedy bude tymín zapnutý ľavý. Guanín a cytozín môžu tiež meniť strany.
Molekula DNA vytvára dvojitú špirálu. Štruktúra vyzerá ako rebrík krútený dookola a dookola. Model by mal odrážať tento tvar.
Budovanie modelu DNA s dvojitou špirálou
Postavte DNA model so slamkami. V týchto smeroch sa používajú korálky pre bočné časti chrbtice a slamky pre priečky.
Výber materiálov: Perličky pre molekulu deoxyribózy musia mať priemer rovný alebo mierne väčší ako priemer slamy. Pony korálky v dvoch farbách, ako je biela a čierna, budú dobre fungovať.
Model vyžaduje spojovací materiál, ktorý je dostatočne pružný na to, aby sa preplietol cez slamky a korálky, a zároveň dostatočne pevný na to, aby udržal trojrozmerný tvar modelu. Budú fungovať buď čističe drôtov alebo rúr z kvetinárstva.
Použite číre alebo priesvitné slamky a cez slamené časti vložte farebné čističe rúr, aby ste odlíšili štyri dusíkaté bázy. Napríklad použite žltú farbu pre adenín, zelenú pre tymín, červenú pre guanín a modrú pre cytozín. Na chrbticu použite biele alebo čierne čističe rúrok alebo drôt kvetinárstva.
Budovanie chrbtovej kosti: Molekula DNA má dve strany alebo základné reťazce. Tkaninu na čistenie kvetov alebo drôt kvetinárstva pretkajte striedavo čiernymi a bielymi pony korálkami, aby ste vytvorili dĺžku korálkov dlhých najmenej 20 korálkov (10 bielych a 10 čiernych korálkov). Opakujte, aby ste vytvorili opačnú stranu. Pozdĺž každej chrbtovej kosti môžete pridať ďalších pár korálkov.
Budovanie priečok: Zostrojte šesť párov báz adenín-tymín a štyri páry báz guanín-cytozín, aby ste vytvorili model ukazujúci správny pomer adenín-tymín a guanín-cytozín. Začnite rezaním 10 častí slamy, z ktorých každá má dĺžku 2 palce.
Páry báz adenín-tymín
Mierne mimo stredu vyrežte šesť slamených častí od seba pomocou tvaru V alebo šikmého rezu.
Vystrihnite šesť 2-palcových dĺžok žltého čističa rúr (pre adenín) a šesť 2-palcových kusov zeleného čističa rúr (pre tymín).
Navlečte žltý čistič rúr cez dlhšie kúsky slamy a zelený čistič rúr cez kratšie kúsky slamy.
Guanín-cytozínové páry báz
Mierne mimo stredu vyrežeme pomocou zakriveného rezu zvyšné štyri slamené časti od seba.
Vystrihnite štyri 2-palcové dĺžky červeného čističa rúrok (pre guanín) a štyri 2-palcové dĺžky modrého čističa rúrok (pre cytozín).
Červený čistič rúr prevlečte cez dlhšie kúsky slamy a modrý čistič rúr cez kratšie kúsky slamy.
Spojenie priečok: Zostavte priečky a model pomocou klieští s ihlami.
Zarovnajte šikmé rezané konce adenínu a tymínovej slamy. Pomocou klieští vytvorte na koncoch segmentov čističa rúr háčik. Zaháknite žlté a zelené čističe rúr dohromady a zavrite háčiky, aby kúsky držali pohromade. Opakujte, aby ste vytvorili šesť adenín-tymínových priečok.
Zarovnajte zakrivené konce guanínovej a cytozínovej časti. Zaháknite konce čističa rúr a spojte ich rovnako ako s priečkami adenín-tymín. Opakujte, aby sa vytvorili štyri priečky guanínu a cytozínu.
Zostavenie modelu
Rozhodnite sa, či biele alebo čierne perličky poníka v chrbtici budú predstavovať molekuly deoxyribózy. Podstavce sa pripevnia iba k tejto farbe.
V tomto príklade nech čierna perla predstavuje deoxyribózu. Pripojte jeden koniec priečky adenín-tymín alebo guanín-cytozín tak, že zasuniete koniec čističa rúr cez drôt alebo čistič rúr, ktorý drží guľôčky. Mali by ste mať nadbytočnú dĺžku čističa rúr.
Opakovane spájajte každú priečku s čiernym perličkou, kým nie je všetkých 10 priečok pripevnených k jednej chrbtovej kosti. Pamätajte, že nie všetky adenínové alebo guanínové bázy sa môžu pripájať na rovnakú stranu modelu.
Opačný koniec každej priečky pripojte k čiernej korálke na druhej chrbtici. Model by teraz mal vyzerať ako rebrík.
Umiestnite priečky tak, aby sa vyrovnali. Konce čističov rúr utiahnite, aby bol model stabilný a trochu tuhý. Ak je to potrebné, orežte konce čističov rúrok.
Urobte Twist
Molekula DNA tvorí a Dvojitý helix. Vyberte model a opatrne ho otočte do špirály.
Označte model
Buď označte model alebo vytvorte kľúč na identifikáciu prvkov modelu.
Veci, ktoré budete potrebovať
- Minimálne 20 bielych pony korálok
- Minimálne 20 čiernych pony korálok
- 10, 2 palce dlhé kúsky čírych alebo priesvitných segmentov slamy
- Šesť segmentov žltého čističa rúr, každý s dĺžkou 2 palce
- Šesť segmentov zeleného čističa potrubí, každý s dĺžkou 2 palce
- Štyri segmenty červeného čističa rúr, každý s dĺžkou 2 palce
- Štyri segmenty modrého čističa rúr, každý s dĺžkou 2 palce
- Kvetinársky drôt, alebo biele alebo čierne čističe rúrok
- Ihlové kliešte
- Štítky alebo ďalší kúsok z každého materiálu na vytvorenie kľúča
