Byg en DNA-dobbelthelix-model med perler og sugerør – trin-for-trin guide

Deoxyribonukleinsyre (DNA)-modeller sporer deres oprindelse til Rosalind Franklins røntgendiffraktionsbilleder, som gjorde det muligt for FrancisCrick og JamesWatson at konstruere den ikoniske dobbelthelixstruktur. Mens der findes kommercielle sæt, giver det at lave en model fra bunden en håndgribelig måde at forstå molekylets geometri og baseparringsregler.

DNA Double-Helix Model Oversigt

Modellen omfatter seks nøglekomponenter:to rygrade, ti basepar-trin og det vekslende arrangement af nukleotider. Rygraden består af alternerende fosfat- og deoxyriboseenheder, mens de nitrogenholdige baser – adenin (A), thymin (T), guanin (G) og cytosin (C) – bygger bro mellem strengene.

I en typisk sektion med 10 trin er seks trin A-T-par (60 %) og fire er G-C-par (40 %). Adenin parrer sig med thymin via to hydrogenbindinger; guanin parrer med cytosin via tre. A-T- og G-C-parringer er komplementære og forhindrer uoverensstemmelser såsom A–C eller G–T.

Disse trin skifter orientering, så A kan vises på venstre eller højre side, og ligeledes for G. Den overordnede form er en højrehåndet helix, der ligner en snoet stige.

Nødvendige materialer

• ≥20 hvide ponyperler (deoxyribose)
• ≥20 sorte ponyperler (fosfat)
• 10 klare eller gennemsigtige 2-tommers halmsegmenter
• 6 gule 2-tommers rørrenserstykker (adenin)
• 6 grønne 2-tommers rørrenserstykker (thymin)
• 4 røde 2-tommers rørrenserstykker (guanin)
• 4 blå 2-tommers rørrenserstykker (cytosin)
• Blomsterhandleres wire- eller hvide/sorte rørrensere til rygraden
• Nåletang
• Etiketter eller ekstra stykker til en referencenøgle

Trin 1 – Saml rygraden

Væv blomsterhandlernes tråd gennem skiftevis sorte og hvide ponyperler for at skabe to parallelle tråde. Hver streng skal indeholde mindst 20 perler (10 af hver farve). Perlerne repræsenterer de alternerende fosfat- og deoxyriboseenheder; tråden fungerer som rygraden.

Trin 2 – Forbered trinene

Skær de 10 halmsegmenter i to grupper:seks for A-T-par og fire for G-C-par. For A-T-gruppen skærer du hvert strå i et lidt længere og et lidt kortere stykke ved hjælp af et V-formet snit. For G‑C-gruppen skal du bruge et buet snit for at opnå et længere og et kortere stykke.

Før gule rørrensersegmenter gennem de længere A-T-halmstykker og grønne segmenter gennem de kortere. For G‑C-parrene skal du føre røde segmenter gennem de længere strå og blå segmenter gennem de kortere.

Trin 3 – Tilslut trinene til backbones

Brug en nåletang til at lave en lille krog i hver ende af rørrensersegmenterne. Hæft de gule og grønne segmenter sammen for at danne et A-T-trin, og de røde og blå segmenter til et G-C-trin. Gentag indtil alle ti trin er dannet.

Indsæt den ene ende af hvert trin i en sort perle på den første rygrad; den anden ende fastgøres til den tilsvarende perle på den anden rygrad. Roter perlerne efter behov, så baserne skifter sider og replikerer den naturlige orientering af DNA.

Trin 4 – Drej i en helix

Med alle trin sikkert fastgjort, drej forsigtigt de to rygrader sammen. Den resulterende struktur vil vise den karakteristiske højrehåndede dobbeltspiral.

Trin 5 – Mærkning (valgfrit)

For at hjælpe med uddannelse skal du sætte små etiketter på hver perle eller inkludere en forklaring, der angiver perlefarve og rørrenserfarve svarende til hvert nukleotid. Denne reference hjælper eleverne med at identificere de strukturelle komponenter med et øjeblik.

Følg disse trin, og du vil have en komplet, praktisk DNA-dobbelthelix-model, der illustrerer den molekylære arkitektur og baseparringsreglerne på en mindeværdig måde.