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デオキシリボ核酸、またはDNAは、1953年にジェームズ・ワトソン、フランシス・クリック、ロザリンド・フランクリンによって発見されました。この分子は、すべての生物に必要なタンパク質と構造を構築するための情報が含まれているため、生命の基本的な基盤と見なされています。すべての人間のDNAは、すべての本に単語が含まれているが、同じ文または同じ単語の順序が含まれている2つの書籍がないように、数千の個々の窒素塩基対のシーケンスの点でユニークです。しかし、すべてのDNAは単純な構造、二重らせんの形を取り、一連のリン酸基、5炭素糖、窒素塩基で構成され、A、C、G、Tとして概略的に表されます。
DNAのモデルは、日常的に入手できるさまざまなアイテムから作成できます。このようなモデルは、このエレガントな自然の作品の本質を伝える貴重なツールとして機能します。
DNAの基本構造
二重らせんは、非常に長く柔軟なはしごとして考えられ、はしごの側面が両端から反対方向にねじれ、結果としてらせん形状になります。 「ラング」は、隣接する塩基対間の水素結合であり、A（アデニン）はT（チミン）のみに結合し、C（シトシン）はG（グアニン）のみに結合します。各塩基は、その水素結合の反対側にある5炭素の糖（S）に結合し、これらの糖は、それらの間のリン酸基（P）を介して「はしご」の側面に沿って互いに結合します。
ねじれの程度は、DNA分子のモデルを作成する目的で視覚化するために重要です。二重らせんは、約5〜6塩基対ごとに1つの完全な「ねじれ」を作ります。しかし、正しいモデルに必要なのは必要な権利だけです。糖、リン酸塩、および塩基はすべて、互いに対して適切な位置になければなりません。
中学校モデル：リサイクルアイテム
環境保全の精神は、DNAモデルの構築に現れます。分子の基本構造の詳細を示す図を参照した後、DNAの長さを表すためにいくつの異なる種類のユニークなオブジェクトが必要かを検討してください。 （答えは6つ：A、C、G、T、S、およびPに1つずつ）単独でまたはグループで作業し、学校または家庭のごみ箱にあるアイテムのリストを考え出します。分子。
正確なモデルを作成するには、選択するアイテムのサイズを同じくらいにし、大きすぎないようにする必要があります。たとえば、4つのベースのそれぞれに異なるタイプのソーダ缶を、砂糖用の卵のカートンの一部とリン酸基用のポプシクルスティックの使用と組み合わせることができます。
高校モデル：DNAを深く掘り下げる
より精巧なDNAモデルを作成するとき、1つの課題は、AがTおよびCとGで同様にTとのみペアリングする理由を説明することです（答えは、空間の3次元コンフォメーションのレベルで、Aはたとえば、ジグソーパズルのピースのようにTにフィットします。）「横木」と「側面」の背骨を形成する柔軟なワイヤを備えた粘土モデルは、これを表す理想的な方法です。 4つの基本タイプに異なる色の粘土を使用し、それぞれに異なる妥当な形状を考え出します。一貫性があり、「パズルピースフィッティング」基準を満たす必要があるだけです。
信用を高めるために、DNAが基本的なはしご形にとどまるのではなく、二重らせんになっている理由について仮説を立ててください。 （答え：異なる分子の正電荷と負電荷は、二重らせんが分子が安定した形で存在する唯一の方法であることを保証するような方法で互いに引き付け合い、反発します。）