خلاصه

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);
  }
}

اجازه‌نامه

من، صاحب حقوق قانونی این اثر، به این وسیله این اثر را تحث اجازه‌نامه‌های ذیل منتشر می‌کنم:

اجازهٔ کپی، پخش و/یا تغییر این سند تحت شرایط مجوز مستندات آزاد گنو، نسخهٔ ۱٫۲ یا هر نسخهٔ بعدتری که توسط بنیاد نرم‌افزار آزاد منتشر شده؛ بدون بخش‌های ناوردا (نامتغیر)، متون روی جلد، و متون پشت جلد، اعطا می‌شود. یک کپی از مجوز در بخشی تحت عنوان مجوز مستندات آزاد گنو ضمیمه شده است.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue

این پوشه تحت مجوز Creative Commons Attribution 4.0 International مجوز داده شده است.

انتساب: SNP model by David Eccles (gringer)

شما اجازه دارید:

• برای به اشتراک گذاشتن – برای کپی، توزیع و انتقال اثر
• تلفیق کردن – برای انطباق اثر

تحت شرایط زیر:

• انتساب – شما باید اعتبار مربوطه را به دست آورید، پیوندی به مجوز ارائه دهید و نشان دهید که آیا تغییرات ایجاد شده‌اند یا خیر. شما ممکن است این کار را به هر روش منطقی انجام دهید، اما نه به هر شیوه‌ای که پیشنهاد می‌کند که مجوزدهنده از شما یا استفاده‌تان حمایت کند.

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

می‌توانید مجوز دلخواه خود را برگزینید.