Deoxyribonukleinsyra, eller DNA, upptäcktes 1953 av James Watson, Francis Crick och Rosalind Franklin. Denna molekyl betraktas som den grundläggande grunden för livet, eftersom den innehåller informationen för att bygga proteiner och strukturer som krävs i alla organismer. Varje människas DNA är unikt i termer av sekvensen för dess tusentals enskilda kvävebaspar, precis som varje bok innehåller ord men inga två böcker innehåller samma meningar eller samma ordningsordning. Men allt DNA har formen av en enkel struktur, en dubbel spiral, bestående av en upprepande serie fosfatgrupper, femkoliga sockerarter och kvävehaltiga baser, som schematiskt representeras som A, C, G och T..

Modeller DNA kan konstrueras från en mängd vardagliga, lättillgängliga artiklar. Sådana modeller fungerar som värdefulla verktyg för att kommunicera det väsentliga i detta eleganta naturverk.
DNA-grundstrukturen

En dubbel spiral kan uppfattas som en mycket lång, flexibel stege, med sidorna på stege vridna i motsatta riktningar från båda ändarna, med resultatet en spiralform. "Rungarna" är vätebindningarna mellan angränsande baspar, där A (adenin) endast binds till T (tymin) och C (cytosin) som endast binder till G (guanin). Varje bas binder till ett femkolsocker (S) mittemot dess vätebindning, och dessa sockerarter binds till varandra längs sidorna på "stegen" via en fosfatgrupp (P) mellan dem.

Graden av twist är viktigt att visualisera för att göra modeller av DNA-molekylen. Den dubbla helixen gör en komplett "twist" ungefär var fem till sex baspar. Men alla korrekta modeller behöver bara ha det väsentliga rättet: socker, fosfater och baser måste alla vara i sina rätta positioner gentemot varandra.
Middle-School Models: Recycled Items

A spirit of miljöskydd kan dyka upp i byggandet av DNA-modeller. Efter att ha konsulterat ett diagram som beskriver molekylens grundstruktur, överväga hur många olika slags unika objekt som behövs för att representera en DNA-längd. (Svaret är sex: en vardera för A, C, G, T, S och P.) Arbeta ensam eller i grupper och ta fram listor över föremål i skol- eller hemåtervinningsfack som troligt kan passa ihop för att skapa en modell av molekylen.

De valda artiklarna måste vara av samma storlek och inte för stora för att skapa en exakt modell. Till exempel kan en annan typ av sodavatten för var och en av de fyra baserna kombineras med användning av delar av äggkartonger för socker och popsicle-pinnar för fosfatgrupperna. br>

När man gör mer detaljerade DNA-modeller är en utmaning att förklara varför A kanske parar med, och bara med, T och på liknande sätt för C och G. (Svaret är att på nivå med deras tredimensionella konformation i utrymme, A tenderar att passa med T på det sätt som, säg, pusselbitar.) En lermodell med flexibel tråd som bildar ryggraden på "rullarna" och "sidorna" är ett idealiskt sätt att representera detta. Använd olika färger av lera för de fyra bastyperna och få olika plausibla former för var och en; de behöver bara vara konsekventa och uppfylla kriterierna för "pusselbitar som passar".

För extra kredit, form hypoteser om anledningen till att DNA vrider sig till en dubbel spiral snarare än att förbli i en grundstegform. (Svar: de positiva och negativa laddningarna på de olika molekylerna lockar och stöter varandra på ett sådant sätt för att säkerställa att den dubbla helixen är det enda sättet för molekylen att existera i en stabil form.)