Ako si vyrobiť model DNA z korálok a slamiek

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 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.

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.

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.

Molekula DNA tvorí a Dvojitý helix. Vyberte model a opatrne ho otočte do špirály.

Buď označte model alebo vytvorte kľúč na identifikáciu prvkov modelu.

• 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