Descriere fișier

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);
  }
}

Licențiere

Eu, deținătorul drepturilor de autor ale acestei opere, prin prezenta îmi public lucrarea sub următoarele licențe:

Se permite copierea, distribuirea și/sau modificarea acestui document conform termenilor Documentației de licență liberă GNU, versiunea 1.2 sau orice altă versiune ulterioară publicată de Free Software Foundation, fără părți neschimbabile, texte de pe copertele principale și finale. O copie a acestei licențe este inclusă în secțiunea numită Documentația de licență liberă GNU.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue

Acest fișier a fost eliberat sub licența Creative Commons Atribuire 4.0 Internațională.

Atribuire: SNP model by David Eccles (gringer)

Sunteți liber:

• să partajați cu alții – aveți dreptul de a copia, distribui și transmite opera
• să adaptați – aveți dreptul de a adapta opera

În următoarele condiții:

• atribuind – Trebuie să atribuiți opera corespunzător, introducând o legătură către licență și indicând dacă ați făcut schimbări. Puteți face asta prin orice metodă rezonabilă, dar nu într-un fel care ar sugera faptul că persoana ce a licențiat conținutul v-ar susține sau ar aproba folosirea de către dumneavoastră a operei sale.

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

Puteți alege licența pe care o doriți.