Σύνοψη

Construction process

This file was derived from a 3D model of DNA, converted to SVG and coloured using David Eccles' STL2SVG script:

type=orig; ~/scripts/stl2svg.pl ./DNA_linear_complete_helix1.stl:330 ./DNA_linear_complete_helix2.stl:200 ./DNA_linear_complete_${type}_A.stl:140 ./DNA_linear_complete_${type}_C.stl:250 ./DNA_linear_complete_${type}_G.stl:90 ./DNA_linear_complete_${type}_T.stl:30  > out_${type}.svg
type=mut; ~/scripts/stl2svg.pl ./DNA_linear_complete_helix1.stl:330 ./DNA_linear_complete_helix2.stl:200 ./DNA_linear_complete_${type}_A.stl:140 ./DNA_linear_complete_${type}_C.stl:250 ./DNA_linear_complete_${type}_G.stl:90 ./DNA_linear_complete_${type}_T.stl:30  > out_${type}.svg

The DNA models were then combined and annotated using Inkscape. The DNA backbone for the model is a pentagon extruded over a sine wave using David Eccles' guided path extrude script. The model source file (in OpenSCAD format) is shown below:

use <guided_extrude.scad>;

hl = 100; // helix length
hp = 33.2; // helix pitch [in angstroms]
hr = 10; // helix radius [in angstroms]
bbr = 1.5; // backbone radius

loops = hl / hp;

// random bases
//bases = rands(0, 4, ceil(360 * loops / 34.3),1);

// *GRINGENE* -- TAA GGN MGN ATH AAY GGN GAR AAY GAR TGA
//            -- TAA GGC AGG ATC AAC GGC GAG AAC GAG TGA
// A = 0; G = 1; C = 2; T = 3
// [different from my usual order,
//  to simplify the 3D model logic]
bases = [3,3,3, 1,1,2, 0,1,1, 0,3,2, 0,0,2,
         1,1,2, 1,0,1, 0,0,2, 1,0,1, 3,1,0];

bAng = atan2(sin(120) - sin(0), cos(120) - cos(0));

drawMode = "all";

module lineTo(x1, x2){
  hull(){
    translate(x1) sphere(r=0.25, $fn=5);
    translate(x2) sphere(r=0.25, $fn=5);
  }
}

backbone_profile = [for(th = [0:72:359]) [bbr*cos(th),
                                          bbr*sin(th)*1]];

inc = floor($t * 30);
thf = ($t * 30) - inc;
h1limit = (360 * loops);
h1jump = (360 * loops);


helix_1 = [for(th = [(thf*34.3):(34.3/2):h1jump])
  [hr * cos(th), hr * sin(th), hl * th / (360 * loops)]];

helix_2 = [for(th = [120:(34.3/2):(360 * loops+120)])
  [hr * cos(th), hr * sin(th), hl * (th-120) / (360 * loops)]];

module purine(){
  linear_extrude(height=0.75, center=true){
    // average hydrogen bond length in water: 1.97 A
    // https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_bond#Structural_details  
    translate([-0.985,0])
      // scale: average of C-C and C=C bond length
      scale(1.435) translate([-2,0]) rotate(12) rotate(18){
        rotate(-30) translate([1,0]) circle(r=1, $fn=6);
        color("blue")
          rotate(36) translate([-1 / (2*sin(36)),0])
            circle(r=1 / (2*sin(36)), $fn=5);
    }
  }
}

module pyrimidine(){
  linear_extrude(height=0.75, center=true){
    // average hydrogen bond length in water: 1.97 A
    // https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_bond#Structural_details  
    translate([-0.985,0])
      scale(1.435) translate([-2, 0]) translate([1,0])
         circle(r=1, $fn=6);
  }
}

$vpt = [0, 0, 0];
//$vpr = [310, 105, 10];
$vpr = [0, 0, 0];

rotate([310, 105, 130]) translate([0,0,-hl/2]) {
  if(drawMode == "all" || drawMode == "helix1") color("lightblue")
    mapExtrude("vertCylinder", backbone_profile, helix_1);
  if(drawMode == "all" || drawMode == "helix2") color("pink")
    mapExtrude("vertCylinder", backbone_profile, helix_2);
  for(thb = [inc:(360 * loops / 34.3 + inc)]) {
    thi = thb-inc;
    th = (thi-thf) * 34.3;
    thisBase = bases[floor(thb%30)];
    doPur = (thisBase < 2);
    // base bond has a -1.2° angle;
    // not quite sure how to implement that
    baseFrac = (doPur ? 0.55 : 0.45);
    baseFInv = 1 - baseFrac;
    translate([0,0,hl * th / (360 * loops)]) rotate([-1.2,0,0]){
      if(drawMode == "all" || drawMode == "helix2") color("pink")
        lineTo([hr * cos(th)*(baseFrac-0.15) +
                hr * cos(th+120) * (baseFrac+0.15),
                hr * sin(th)*(baseFrac-0.15) +
                hr * sin(th+120) * (baseFrac+0.15)],
               [hr * cos(th+120), hr * sin(th+120)]);
      if(th < (h1jump))
        if(drawMode == "all" || drawMode == "helix1") color("lightblue")
          lineTo([hr * cos(th), hr * sin(th)],
                 [hr * cos(th)*(baseFrac+0.15) +
                  hr * cos(th+120) * (baseFrac-0.15),
                  hr * sin(th)*(baseFrac+0.15) +
                  hr * sin(th+120) * (baseFrac-0.15)]);
      if(drawMode == "all" ||
         (drawMode == "A" && thisBase == 0) ||
         (drawMode == "G" && thisBase == 1) ||
         (drawMode == "C" && thisBase == 2) ||
         (drawMode == "T" && thisBase == 3)
        )
      color((thisBase < 1) ? "green" : 
            (thisBase < 2) ? "gold"  :
            (thisBase < 3) ? "blue"  :
                             "red")
      translate([hr * cos(th)*baseFrac + hr * cos(th+120) * baseFInv,
                 hr * sin(th)*baseFrac + hr * sin(th+120) * baseFInv])
         rotate(180 + bAng + th) if(doPur) {
            purine(); } else { pyrimidine(); };
      if(drawMode == "all" ||
         (drawMode == "A" && thisBase == 3) ||
         (drawMode == "G" && thisBase == 2) ||
         (drawMode == "C" && thisBase == 1) ||
         (drawMode == "T" && thisBase == 0)
        )
        if(th < (h1jump))
        color((thisBase < 1) ? "red"  : 
              (thisBase < 2) ? "blue" :
              (thisBase < 3) ? "gold" :
                               "green")
        translate([hr * cos(th)*baseFrac + hr * cos(th+120) * baseFInv,
                   hr * sin(th)*baseFrac + hr * sin(th+120) * baseFInv])
           rotate(bAng+th) if(doPur) {
              pyrimidine(); } else { purine(); };
    }
  }
  if(drawMode == "all" || drawMode == "helix1") color("lightblue") {
    translate(helix_1[len(helix_1)-1]) sphere(r=bbr, $fn=5);
    translate(helix_1[0]) sphere(r=bbr, $fn=5);
  }
  if(drawMode == "all" || drawMode == "helix2") color("pink") {
    translate(helix_2[0]) sphere(r=bbr, $fn=5);
    translate(helix_2[len(helix_2)-1]) sphere(r=bbr, $fn=5);
  }
}

Αδειοδότηση

Εγώ, ο κάτοχος των πνευματικών δικαιωμάτων αυτού του έργου, το δημοσιεύω δια του παρόντος υπό τις εξής άδειες χρήσης:

Παραχωρείται η άδεια προς αντιγραφή, διανομή και/ή τροποποίηση αυτού του εγγράφου υπό τους όρους της Άδειας Ελεύθερης Τεκμηρίωσης GNU, Έκδοση 1.2 ή οποιασδήποτε νεότερης έκδοσης δημοσιευμένης από το Ίδρυμα Ελεύθερου Λογισμικού· χωρίς Απαράλαχτους Τομείς, χωρίς Κείμενα Εξωφύλλου, και χωρίς Κείμενα Οπισθοφύλλου. Αντίγραφο της άδειας περιλαμβάνεται στην σελίδα με τίτλο GNU Free Documentation License.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue

Το αρχείο διανέμεται υπό την άδεια Creative Commons Αναφορά προέλευσης 4.0 Διεθνής

Απόδοση: SNP model by David Eccles (gringer)

Είστε ελεύθερος:

• να μοιραστείτε – να αντιγράψετε, διανέμετε και να μεταδώσετε το έργο
• να διασκευάσετε – να τροποποιήσετε το έργο

Υπό τις ακόλουθες προϋποθέσεις:

• αναφορά προέλευσης – Θα πρέπει να κάνετε κατάλληλη αναφορά, να παρέχετε σύνδεσμο για την άδεια και να επισημάνετε εάν έγιναν αλλαγές. Μπορείτε να το κάνετε με οποιοδήποτε αιτιολογήσιμο λόγο, χωρίς όμως να εννοείται με οποιονδήποτε τρόπο ότι εγκρίνουν εσάς ή τη χρήση του έργου από εσάς.

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0CC BY 4.0 Creative Commons Attribution 4.0 truetrue

Μπορείτε να επιλέξετε την άδεια της προτίμησής σας.