DNA FUN

DNAストラップを作ろう

DNAの構造といえば、二重らせん構造ですね。

私は、高校生のとき、DNAの二重らせん構造の美しさに感動し、DNAの魅力に惹き込まれました。

今回は、DNAの美しい構造を身近に感じられるツールとして、ビーズアクセサリーの材料を使ったDNAモデルを紹介します。

安価な材料で簡単に作成することができますので、ぜひみなさんも作成してみてください。

はなたか先生
はなたか先生
DNAの構造を楽しく理解しましょう!
  • 材料費:1個あたり150円~300円
  • 所要時間:30分~1時間

材料

DNAストラップ作成に使用する材料はこちら。

①ワイヤー

60cmの長さに切って使います。12塩基対のモデルを作成するのにちょうどよい長さです。

二重らせん構造を形作るには、最低12塩基対くらいの長さがあるといいです。12塩基対よりも長いDNAを作成する場合は、ワイヤーを長く切って使ってください。

②ストラップ金具

ストラップ金具を付けておけばいろいろなものにつけられると思いますが、イヤホンジャックに差し込むタイプのものでも構いません。

③丸大ビーズ

透明と水色の2種類を使います。透明はリン酸、水色はデオキシリボースの役割です。

④二分竹ビーズ

赤、黄、緑、青、銀の5種類を使います。

赤はアデニン(A)、黄はチミン(T)、緑はグアニン(G)、青はシトシン(C)の役割です。

塩基対の組み合わせ(AとT、GとC)で使用します。

銀はストラップ金具の根元に使います。

材料まとめ

ワイヤー:1本
ストラップ金具:1個
丸大ビーズ:透明26個、水色26個
二分竹ビーズ:赤6個、黄6個、緑6個、青6個、銀1個

これらは一般にビーズアクセサリー向けに販売されている材料ですが、メーカーやロットによって、穴の大きさやワイヤーの太さに若干誤差がありますのでご注意を。参考に、私が実際にいつも購入しているショップのリンクも貼っておきますね(こちらはよく売り切れますので、必要な方は在庫があるのを見かけたら早めに発注したほうがよいと思います)。

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また、DNAモデルストラップ作成に必要な材料をセットにした商品もあります。

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作り方

①ワイヤーを二つに折り、真ん中にストラップ金具を通します。

②ストラップ金具の根元でワイヤーをねじった後、二分竹ビーズ(銀)を通してねじった部分にかぶせます。

③2本のワイヤーそれぞれに、最初のビーズを通します。このとき、1本は丸大ビーズ(透明)、もう1本には丸大ビーズ(水色)を使います。それぞれ、ワイヤーをもう一度通してズレないように固定します。

④両方のワイヤーに2つ目のビーズを通します。それぞれ、最初のビーズと異なる色の丸大ビーズを使います。

⑤二分竹ビーズを一組、まず片方のワイヤーに通した後、反対方向にもう1本のワイヤーも通します。二分竹ビーズは、塩基対の組合せルールに従うよう、決まったペア(赤と黄、あるいは、緑と青)で用いることに注意が必要です。

二分竹ビーズのなかでワイヤーが交差するように通し、隙間が空かない程度に適度に引き締めます。

はなたか先生
はなたか先生
ここまでで1セット目ができました

⑥1セット目と同様に、丸大ビーズ(透明/水色)→丸大ビーズ(水色/透明)→二分竹ビーズ一組(赤と黄、あるいは、緑と青)の順で通します。最初のビーズの固定は要りません。

ワイヤーを適度に引き締め、2セット目ができました。

はなたか先生
はなたか先生
隙間はあまり強く締めすぎるとガチガチになって最後のところで二重らせん構造に成形しにくくなりますので注意してください

⑦2セット目の繰り返しで、12塩基対目まで伸ばしていきます。

⑧最後の塩基対のあとに、丸大ビーズを同じ順で2つずつ、それぞれのワイヤーに通します。末端のビーズは、最初のビーズと同様に、ワイヤーを2度通して固定します。さらに、端から2つ目のビーズに下からワイヤーを通して、はみ出たワイヤーはハサミで切ります。

はしご状の2本鎖DNAができました。

⑨右巻き2重らせん構造の向きに、ワイヤーをねじってクセをつけます。

右巻き二重らせん構造に整えて完成です。

解説

それでは、完成したDNAストラップでDNAの構造を確認しましょう。

DNAの構造は、ヌクレオチドという構成単位がたくさんつながってできています。ヌクレオチドは、塩基と糖とリン酸の3つがつながったものです。

ヌクレオチド=塩基+糖+リン酸

塩基には、アデニン(A)チミン(T)グアニン(G)シトシン(C)の4種類があって、そのうちのどれか1つが糖とリン酸と結合したのがヌクレオチドという構成単位になります。

糖は、DNAの構造になるのは、デオキシリボースという五炭糖です。リボースという五炭糖の構造から酸素が一つ脱落したものですね。

さて、DNAストラップでは、塩基を二分竹ビーズで表現しました。ビーズの色の違いが、塩基4種類に対応しています。また、丸大ビーズ(透明)はリン酸、丸大ビーズ(水色)はデオキシリボースを表しています。

DNAの構造のなかで、4種類の塩基は、アデニンとチミン、グアニンとシトシンがそれぞれペアになるというルールがあります。これを塩基の相補性といいます。

さらに、DNAの2本の鎖は互いに逆向きになっています。

はしご状で見るとわかりやすいと思います。

これが二重らせん構造になるとこうなります。

最後に、右巻きの向きですが、DNAの軸と並行の視線から見るとわかりやすいです。

 

好きな配列でオリジナルのDNAストラップを作成してみるのもいいですね。

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