이 실험 소개
짧은 DNA 서열로 이중 나선을 만들고, 개별 염기쌍을 살펴본 뒤 두 가닥을 분리합니다. 서열은 GC 함량과 이상화된 수소 결합 수를 결정하고, 기하학적 비틀림은 나선의 그리기를 제어합니다. 상보 가닥은 화학적으로 반대 방향으로 표시됩니다.
학습 목표
- 역평행 가닥에서 A는 T와, C는 G와 짝을 이룹니다.
- GC 함량과 단순화된 수소 결합 수의 관계를 살펴봅니다.
- 기하학적 나선 매개변수와 분자 에너지 계산을 구분합니다.
사용 방법
- 13차원 공간에서 여러 염기쌍을 선택하고 각 염기쌍의 짝을 비교합니다.
- 26~24개 염기로 이루어진 다른 서열을 적용하고 그 상보 서열을 살펴봅니다.
- 3나선을 풀고 염기쌍 수와 결합 수를 비교합니다.
- 4회전당 염기쌍 수를 변경한 다음 윤곽 길이와 GC 함량을 기록합니다.
모델
가정
- 서열은 한 가닥을 5′에서 3′ 방향으로 나타내며, 이에 맞춰 정렬된 상보 가닥은 3′에서 5′ 방향으로 이어집니다. 표준 DNA 염기만 사용할 수 있습니다.
- 축 방향 상승량은 염기쌍당 0.34 nm로 고정되어 있습니다. 비틀림은 한 회전당 약 10.5개의 염기쌍을 가진 B-DNA를 기준으로 한 기하학적 조절값입니다.
- A-T 염기쌍은 수소 결합 2개, G-C 염기쌍은 3개로 계산합니다. 이 개수는 결합 에너지나 녹는점을 예측하는 모델이 아니며, 염기쌓임, 용매 및 이온 조건은 고려하지 않습니다.
수업에서 해 보기
- Q1표시된 상보 가닥의 끝 라벨은 왜 서로 반대인가요?
- Q2수소 결합 개수만으로 녹는점을 예측하기에 충분하지 않은 이유는 무엇인가요?
자주 묻는 질문
비틀림을 바꾸면 DNA 초나선화를 모사하나요?
아니요. 탄성이나 위상수학적 특성을 계산하는 대신, 지정한 각도 반복 주기에 맞춰 나선을 다시 그립니다.
풀면 뉴클레오타이드가 제거되나요?
아니요. 상보적인 염기들을 분리하되 두 부모 가닥의 골격은 그대로 유지합니다.