O ácido desoxirribonucleico, ou DNA, foi descoberto em 1953 por James Watson, Francis Crick e Rosalind Franklin. Esta molécula é considerada a base fundamental para a vida, pois contém as informações para a construção de proteínas e estruturas necessárias em todos os organismos. O DNA de cada ser humano é único em termos da sequência de seus milhares de pares de bases nitrogenadas individuais, assim como todo livro contém palavras, mas não há dois livros que contenham as mesmas frases ou a mesma ordenação de palavras. Mas todo o DNA assume a forma de uma estrutura simples, uma hélice dupla, consistindo de uma série repetitiva de grupos fosfato, açúcares de cinco carbonos e bases nitrogenadas, representadas esquematicamente como A, C, G e T.
de DNA pode ser construído a partir de uma variedade de itens todos os dias, prontamente disponíveis. Tais modelos servem como ferramentas valiosas para comunicar os fundamentos deste elegante trabalho da natureza.
A Estrutura Básica do DNA
Uma hélice dupla pode ser concebida como uma escada muito longa e flexível, com a os lados da escada torciam em direções opostas de ambas as extremidades, com o resultado sendo uma forma espiralada. Os "degraus" são as ligações de hidrogênio entre pares de bases adjacentes, com A (adenina) ligando-se apenas a T (timina) e C (citosina) ligando-se apenas a G (guanina). Cada base se liga a um açúcar de cinco carbonos (S) oposto a sua ligação de hidrogênio, e esses açúcares se ligam entre si ao longo dos lados da "escada" através de um grupo fosfato (P) entre eles.
da torção é importante visualizar para fins de fazer modelos da molécula de DNA. A dupla hélice faz uma "torção" completa a cada cinco ou seis pares de bases. Mas qualquer modelo correto só precisa ter o essencial certo: os açúcares, fosfatos e bases devem estar todos em suas posições adequadas em relação uns aos outros.
Modelos do ensino médio: itens reciclados
Um espírito de conservação ambiental pode aparecer na construção de modelos de DNA. Depois de consultar um diagrama detalhando a estrutura básica da molécula, considere quantos tipos diferentes de objetos únicos são necessários para representar um comprimento de DNA. (A resposta é seis: um para cada A, C, G, T, S e P.) Trabalhando sozinhos ou em grupos, crie listas de itens em lixeiras escolares ou domésticas que possam se encaixar plausivelmente para criar um modelo de a molécula.
Os itens selecionados devem ter o mesmo tamanho e não serem grandes demais para criar um modelo preciso. Por exemplo, um tipo diferente de lata de refrigerante para cada uma das quatro bases poderia ser combinado com o uso de porções de caixas de ovos para os açúcares e palitos de picolé para os grupos fosfato.
Modelos de ensino médio: cavando mais fundo No DNA
Ao fazer modelos de DNA mais elaborados, um desafio é explicar por que A pode emparelhar com, e apenas com T e similarmente para C e G. (A resposta é que, no nível de seus três Conformação dimensional no espaço, A tende a se encaixar com T na forma de, digamos, peças de quebra-cabeça.) Um modelo de argila com fio flexível formando a espinha dos "degraus" e dos "lados" é uma maneira ideal de representar isso. Use cores diferentes de barro para os quatro tipos de base e crie diferentes formas plausíveis para cada uma; eles só precisam ser consistentes e atender aos critérios de "encaixe de peças de quebra-cabeça".
Para crédito extra, formule hipóteses sobre o motivo pelo qual o DNA se torce em uma dupla hélice em vez de permanecer em uma forma básica de escada. (Resposta: as cargas positivas e negativas nas diferentes moléculas atraem-se e repelem-se de tal maneira que a dupla hélice é a única maneira de a molécula existir em uma forma estável.)
