Über dieses Experiment
Erstellen Sie aus einer kurzen DNA-Sequenz eine Helix, untersuchen Sie einzelne Basenpaare und trennen Sie die Stränge. Die Sequenz bestimmt den GC-Gehalt und die idealisierte Anzahl der Wasserstoffbrückenbindungen, während die geometrische Drehung die Darstellung der Helix steuert. Der komplementäre Strang wird in entgegengesetzter chemischer Richtung angezeigt.
Lernziele
- Paaren Sie A mit T und C mit G auf antiparallelen Strängen.
- Setzen Sie den GC-Gehalt mit einer einfachen Anzahl von Wasserstoffbrückenbindungen in Beziehung.
- Unterscheiden Sie geometrische Helixparameter von einer Berechnung der molekularen Energie.
Anleitung
- 1Wählen Sie im dreidimensionalen Raum mehrere Basenpaare aus und vergleichen Sie ihre jeweiligen Partner.
- 2Wenden Sie eine andere Sequenz mit sechs bis vierundzwanzig Basen an und untersuchen Sie ihr Komplement.
- 3Entzippen Sie die Helix und vergleichen Sie die Anzahl der Basenpaare und Wasserstoffbrückenbindungen.
- 4Ändern Sie die Basenpaare pro Windung und notieren Sie anschließend die Konturlänge und den GC-Gehalt.
Das Modell
Annahmen
- Die Sequenz beschreibt einen Strang von 5′ nach 3′; der ausgerichtete komplementäre Strang verläuft von 3′ nach 5′. Es werden nur standardmäßige DNA-Basen akzeptiert.
- Der axiale Anstieg ist auf 0,34 nm pro Basenpaar festgelegt. Die Windung ist eine geometrische Einstellung relativ zu einer B-DNA-Referenz von etwa 10,5 Basenpaaren pro Windung.
- A-T-Paare zählen als zwei Wasserstoffbrücken und G-C-Paare als drei. Diese Zählung ist kein Modell für Bindungsenergie oder Schmelztemperatur; Stapelung sowie Lösungsmittel- und Ionenbedingungen bleiben unberücksichtigt.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1Warum müssen die angezeigten Enden des Komplementärstrangs entgegengesetzt beschriftet sein?
- Q2Warum reicht die Anzahl der Wasserstoffbrücken allein nicht aus, um die Schmelztemperatur vorherzusagen?
Häufig gestellte Fragen
Simuliert eine Änderung der Windung die DNA-Supercoiling?
Nein. Es wird eine Helix mit einem gewählten Winkelwiederholungsmuster neu dargestellt, ohne Elastizität oder Topologie zu berechnen.
Werden beim Entzippen Nukleotide entfernt?
Nein. Komplementäre Basen werden getrennt, während beide elterlichen Rückgrate erhalten bleiben.