DNA-modelprojektideer

Deoxyribonukleinsyre eller DNA blev opdaget i 1953 af James Watson, Francis Crick og Rosalind Franklin. Dette molekyle betragtes som det grundlæggende livsgrundlag, da det indeholder de oplysninger til opbygning af proteiner og strukturer, der kræves i alle organismer. Hvert menneskes DNA er unikt med hensyn til sekvensen af dets tusinder af individuelle nitrogenholdige basepar, ligesom hver bog indeholder ord, men ingen to bøger indeholder de samme sætninger eller den samme ordning af ordene. Men alt DNA har form af en simpel struktur, en dobbelt helix, der består af en gentagende række fosfatgrupper, fem-carbon-sukker og nitrogenholdige baser, der skematisk er repræsenteret som A, C, G og T.

Modeller DNA kan konstrueres ud fra en række dagligdags let tilgængelige genstande. Sådanne modeller tjener som værdifulde værktøjer til at kommunikere det væsentlige ved dette elegante naturværk.
Den grundlæggende struktur af DNA -

En dobbelt helix kan opfattes som en meget lang, fleksibel stige med siderne af stigen snoet i modsatte retninger fra begge ender, hvor resultatet er en spiralform. "Rungerne" er hydrogenbindingerne mellem tilstødende basepar, hvor A (adenin) kun bindes til T (thymin) og C (cytosin), der kun binder til G (guanin). Hver base binder til et fem-carbon-sukker (S) modsat sin hydrogenbinding, og disse sukkerarter binder til hinanden langs siderne af "stigen" via en fosfatgruppe (P) mellem dem.

Grad af drejningen er vigtig at visualisere med henblik på at fremstille modeller af DNA-molekylet. Den dobbelte helix gør en komplet "twist" omkring hver fem til seks basepar. Men enhver korrekt model behøver kun at have det nødvendige: sukker, fosfater og baser skal alle være i deres rette positioner i forhold til hinanden.
Middle-School Models: Recycled Items

A spirit of miljøbeskyttelse kan dukke op i opbygningen af DNA-modeller. Efter at have konsulteret et diagram, der detaljerede molekylets grundlæggende struktur, skal du overveje, hvor mange forskellige slags unikke objekter der er behov for for at repræsentere en længde af DNA. (Svaret er seks: en hver for A, C, G, T, S og P.) Arbejder alene eller i grupper, og kom med lister over genstande i skole- eller hjemmegenvindingsbokse, der muligvis passer sammen for at skabe en model af molekylet.

De valgte emner skal være i lignende størrelse og ikke for store for at skabe en nøjagtig model. For eksempel kunne en anden type sodavand til hver af de fire baser kombineres med brugen af dele af ægkartoner til sukkerarter og popsicle-pinde til fosfatgrupperne.
High-School Models: Graving Dieeper Into DNA

Når man laver mere detaljerede DNA-modeller, er en udfordring at forklare, hvorfor A måske parres med, og kun med, T og lignende for C og G. (Svaret er, at på niveauet for deres tredimensionelle konformation i plads, A har en tendens til at passe med T på den måde, som vi siger, puslespil.) En lermodel med fleksibel ledning, der danner ryggen til "trinene" og "siderne", er en ideel måde at repræsentere dette. Brug forskellige lerfarver til de fire basetyper, og kom med forskellige plausible former for hver; de behøver kun at være konsistente og opfylde kriterierne for "puslespil passende".

For at få ekstra kredit, form hypoteser om grunden til, at DNA snor sig til en dobbelt helix snarere end at forblive i en grundlæggende stigeform. (Svar: de positive og negative ladninger på de forskellige molekyler tiltrækker og frastøder hinanden på en sådan måde at sikre, at dobbelt helix er den eneste måde for molekylet at eksistere i en stabil form.)