Транспортная РНК: вторичная структура из бумаги
Первичная и вторичная структуры транспортной РНК хорошо известны. Присутствующие в первичной структуре палиндромные последовательности нуклеотидов и непалиндромные участки обуславливают вторичную структуру тРНК: соединяясь по принципу комплементарности, они образуют двухцепочечные участки, и являющиеся "черешками" "трилистника". Однако можно это не преподносить как готовый факт, а предложить длинную бумажную ленту, на которой напечатана или написана первичная структура тРНК, например, эта (для упрощения палиндромные участки выделены цветом):
3’ А Ц Ц А Ц Ц У Г Ц У Ц А Г Г Ц Ц У У Г Ц Ψ Т Г Г Ц Ц У Ц У Г Г А Г А Г Г Г Ψ І Ц Г І У У Ц Ц Ц У Ц Г Ц Г Ц Г А У Г Г Ц У Г А У Г Ц Г Г Г А Г Ц А Г Г 5’
Если вырезать и склеить по палиндромным последовательностям, можно получить искомый трилистник. Желательно только между буквами оставлять побольше места, иначе трудно будет на поворотах; а ленту наклеить на бумажный лейкопластырь. На фотографии антикодон отогнут (слева). О палиндромах см. тут: Палиндромы.
При желании можно попробовать сложить трехмерную ("третичную") структуру тРНК в виде буквы "Г".
В онлайновом проекте EteRNA можно решать аналогичные задачи , в т. ч. в многопользовательском режиме (рис. справа).
|
2. ДНК: модель из бумаги
I. Оригами. Известная модель ДНК (Thoki Yenn, design 1985). Распечатать, обрезать поля, согнуть пополам, прогнуть по жирным линиям от себя (как по первому сгибу, "гора"), по тонким к себе ("долина"). Модель сама свернется в спираль, надо только немного сжать; в ней как раз немного больше одного витка (11 пар нуклеотидов).
Для Ночи науки в Белграде 21.09.2011 собрали самую длинную молекулу ДНК - длиной 247,44 м.
Ia. На сайте Банка белковых структур RCSB PDB в разделе образовательных материалов (Educational Resources) размещена максимально молекулярная развертка модели ДНК ( скачать) - см. рис. слева, в руке Дэвида Гудсела.
II. Еще одна модель (эскиз развертки справа), в которой пары оснований надо вырезать и склеивать между собой, получается очень симпатично и достоверно, примерно так (ист.) (Отсюда, там же много разных примеров использования модели ДНК не по назначению). При внимательном рассмотрении оказалось, что в приведенной модели есть ошибка. Пришлось переделать; вот правильные пары оснований: A-T, T-A, G-C, C-G.
Чтобы закрепить понятие антипараллельности цепей ДНК, можно предложить как парное/групповое задание моделирование участка ДНК определенной последовательности (например, 3’ А Г Г Ц Ц Ц Т Т А Г 5’) или собрать по модели из PDB - 1bna.
III. Бумажная модель с вырезанием. Скачать тут. Особенно удобно то, что есть выкройка в Excel: можно самому задать пары нуклеотидов, залить выбранным цветом и т. п., а потом распечатать и склеить.
IV. Бисер. Моделировать ДНК на уроке можно и из других материалов. На персональной странице Luci Mathews из Алабамы - пример занятия, на котором ученики собирают модели ДНК из шариков (фото справа) и класс с работами в руках. ДНК из бисера (фото слева + презентация, как сделать + инструкция рус.) - с сайта Sonja Stiefel из Альбукерк, Нью-Мексико, США; фото внизу справа - ученицы 10-Б Великодымерского НВК (Броварской р-н, Киевская обл.) собирают модель на уроке.
|