Деоксирибонуклеинску киселину или ДНК открили су 1953. године Јамес Ватсон, Францис Црицк и Росалинд Франклин. Овај молекул се сматра основном основом за живот, јер садржи информације за изградњу протеина и структура потребних за све организме. ДНК сваког људског бића јединствена је у погледу секвенце његових хиљада појединачних азотних база парови, баш као што свака књига садржи речи, али ни две књиге не садрже исте реченице или исти редослед речи. Али сва ДНК има облик једноставне структуре, двоструке завојнице, која се састоји од понављајуће серије фосфатне групе, шећери са пет угљеника и азотне базе, схематски представљени као А, Ц, Г и Т.
Модели ДНК могу се направити од различитих свакодневних, лако доступних предмета. Такви модели служе као драгоцени алати за саопштавање основа овог елегантног дела природе.
Основна структура ДНК
Двострука завојница може се замислити као врло дугачка, флексибилна лествица, са страницама лествице увијеним у супротним смеровима са оба краја, а резултат је спиралног облика. „Пречке“ су водоничне везе између суседних базних парова, при чему се А (аденин) везује само за Т (тимин), а Ц (цитозин) везује само за Г (гванин). Свака база се везује за шећер од пет угљеника (С) насупрот своје водоничне везе, а ти шећери се везују једни за друге дуж бочних страна „лествице“ преко фосфатне групе (П) између њих.
Степен увијања је важно визуализовати за потребе израде модела молекула ДНК. Двострука завојница чини један потпуни „преокрет“ отприлике сваких пет до шест основних парова. Али сваки исправан модел мора имати само оно основно: шећери, фосфати и базе морају бити у одговарајућем положају један према другом.
Модели средње школе: рециклирани предмети
Дух очувања животне средине може се показати у изради ДНК модела. Након консултација са дијаграмом који детаљно описује основну структуру молекула, размислите колико је различитих врста јединствених предмета потребно да би се приказала дужина ДНК. (Одговор је шест: по један за А, Ц, Г, Т, С и П.) Радећи сами или у групама, дођите до листа предмети у школским или кућним кантама за рециклажу који би се могли уклапати да би се створио модел молекула.
Одабрани предмети морају бити сличне величине и не претерано велики да би се створио тачан модел. На пример, друга врста лименке соде за сваку од четири базе може да се комбинује уз употребу делова картонских кутија за јаја за шећере и штапића од попсуле за фосфатне групе.
Средњошколски модели: Копање дубље у ДНК
При изради сложенијих ДНК модела један изазов је објаснити зашто се А може упарити са, и само са, Т и слично за Ц и Г. (Одговор је да на нивоу њихове тродимензионалне конформације у простору А тежи да се уклопи у Т на начин, рецимо, делови слагалице.) Модел од глине са флексибилном жицом која чини кичму „пречки“ и „бокова“ идеалан је начин за представљање ово. Користите различите боје глине за четири основне врсте и за сваку направите различите прихватљиве облике; они морају бити само доследни и испуњавати критеријуме „уклапање делова слагалице“.
За додатни кредит, формирајте хипотезе о разлогу зашто се ДНК увија у двоструку завојницу уместо да остане у основном облику лествице. (Одговор: Позитивни и негативни набоји на различитим молекулима привлаче се и одбијају такав начин да се осигура да је двострука завојница једини начин постојања молекула у стабилној образац.)
