science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe maak je een DNA-model van kralen en rietjes

Deoxyribonucleic acid (DNA) -modellen begonnen met de röntgendiffractiefoto's die door Rosalind Franklin zijn genomen. Haar foto's hielpen Francis Crick en James Watson bij het voltooien van hun driedimensionale DNA-model, de nu beroemde dubbele helix.

Hoewel DNA-modellen kunnen worden gekocht, helpt het bouwen van een model de structuur te begrijpen.
DNA Model met dubbele helix

Het model met dubbele helix van DNA bestaat uit zes delen. De ruggengraat of zijkanten van het model bestaat uit fosfaatmoleculen afgewisseld met deoxyribose-moleculen. De stikstofbasen van het DNA-molecuul zijn alleen verbonden met de desoxyribose-moleculen, niet met de fosfaatmoleculen.

Ongeveer 60 procent van de sporten van het DNA-molecuul zijn gemaakt van stikstofhoudende basen van adenine-thymine. Ongeveer 40 procent van de sporten zijn gemaakt van guanine-cytosinebasen. Als het model 10 sporten heeft, zijn zes sporten adenine-thymine sporten, en de resterende vier sporten zijn guanine-cytosine sporten.

Adenine en thymine verbinden zich met twee waterstofbruggen terwijl guanine en cytosine verbinden met drie waterstof obligaties. Adenine kan geen verbinding maken met cytosine en guanine kan geen verbinding maken met thymine omdat de waterstofbruggen niet overeenkomen. (Zie bronnen om te oefenen met het bouwen van een DNA-molecuul.) Adenine en guanine zijn dubbelringmoleculen, iets groter dan de thymine- en cytosine-enkelringmoleculen.

De stikstofhoudende sporten oriënteren zich niet altijd met dezelfde base op dezelfde kant, wat betekent dat de adenine-thymine-sport soms de adenine aan de linkerkant heeft en soms de thymine aan de linkerkant. Guanine en cytosine kunnen ook van kant wisselen.

Het DNA-molecuul vormt een dubbele helix. De structuur ziet eruit als een ladder die rond en rond is gedraaid. Het model moet deze vorm weergeven.
Het DNA Double Helix-model bouwen

Construeer het DNA-model met rietjes. In deze richtingen worden kralen gebruikt voor de zijkanten van de ruggengraat en rietjes voor de sporten.

Materiaal selecteren: de kralen voor het deoxyribose-molecuul moeten een diameter hebben die gelijk is aan of iets groter is dan de diameter van het rietje. Pony kralen in twee kleuren, zoals wit en zwart, werken goed.

Het model heeft een verbindingsmateriaal nodig dat flexibel genoeg is om door de rietjes en kralen te weven en stevig genoeg is om de driedimensionale vorm van het model te behouden . De draad- of pijpenragers van bloemisten werken.

Gebruik doorzichtig of doorzichtig rietjes en steek gekleurde pijpenragers door de rietjes om de vier stikstofbasen te onderscheiden. Gebruik bijvoorbeeld geel voor adenine, groen voor thymine, rood voor guanine en blauw voor cytosine. Gebruik witte of zwarte pijpenragers of bloemendraad voor de backbones.

De backbone bouwen: het DNA-molecuul heeft twee kanten of backbones. Weef de pijpreiniger of bloemendraad door afwisselend zwarte en witte ponykralen om een lengte van kralen van minimaal 20 kralen (10 witte en 10 zwarte kralen) te construeren. Herhaal dit om de andere kant te construeren. Je zou een paar extra kralen langs elke ruggengraat kunnen toevoegen.

De sporten bouwen: construeer zes adenine-thymine basenparen en vier guanine-cytosine basenparen om een model te maken dat de juiste verhouding van adenine-thymine en guanine toont cytosine. Begin met het snijden van 10 secties stro die elk 2 centimeter lang zijn.

Basisparen adenine-thymine

Snijd iets uit het midden, snijd zes secties uit elkaar met behulp van een V -vorm of een hoekige snede.

Snijd zes stukken gele pijpreiniger van 2 inch (voor adenine) en zes stukken groene pijpreiniger van 2 inch (voor thymine).

Rijg de draad in gele pijpenrager door de langere stukken stro en de groene pijpenrager door de kortere stukken stro.

Guanine-cytosine basenparen

Snijd iets uit het midden, snijd de resterende vier strose delen uit elkaar met behulp van een gebogen snede.

Snijd vier 2-inch lengtes rode pijpreiniger (voor guanine) en vier 2-inch lengtes blauwe pijpreiniger (voor cytosine).

Leid de rode pijpenrager door de langere stukken stro en de blauwe pijpenrager door de kortere stukken stro.

De sporten aansluiten: gebruik een punttang om de sporten en het model te monteren.

Match de schuin afgesneden uiteinden van een adenine an d een strohalm van thymine. Gebruik een tang om een haak aan de uiteinden van de pijpreinigingssegmenten te maken. Haak de gele en groene pijpenragers aan elkaar en sluit de haken om de stukken bij elkaar te houden. Herhaal dit om zes adenine-thymine sporten te vormen.

Pas de gebogen uiteinden van een guanine en een cytosinestro-gedeelte aan. Haak de uiteinden van de pijpenrager vast en sluit aan zoals je deed met de adenine-thymine sporten. Herhaal dit om de vier guanine-cytosinesporten te vormen.
Het model samenstellen

Bepaal of de witte of zwarte pony-kralen in de ruggengraat deoxyribose-moleculen zullen vertegenwoordigen. De bases zullen alleen aan die kleur hechten.

Laat voor dit voorbeeld de zwarte kraal deoxyribose voorstellen. Bevestig een uiteinde van een adenine-thymine of een guanine-cytosine sport door het uiteinde van de pijpenrager door de draad of pijpenrager te steken die de kralen vasthoudt. U moet een overmaat aan pijpreiniger hebben.

Herhaal het verbinden van elke sport met een zwarte kraal totdat alle 10 sporten aan één ruggengraat zijn bevestigd. Vergeet niet dat niet alle adenine- of guaninebasen aan dezelfde kant van het model hechten.

Verbind het andere uiteinde van elke sport met een zwarte kraal op de tweede ruggengraat. Het model moet er nu uitzien als een ladder.

Plaats de sporten zodat ze op één lijn liggen. Draai de uiteinden van de pijpenragers vast zodat het model stabiel en enigszins stijf is. Knip indien nodig de uiteinden van de pijpenragers af.
Doe de Twist

Het DNA-molecuul vormt een dubbele helix. Pak het model op en draai het model voorzichtig in een spiraal.
Label het model

Geef het model een label of maak een sleutel om de elementen van het model te identificeren.