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Estructura molecular de los ácidos nucleicos
Una estructura para el ácido desoxirribonucleico
Deseamos sugerir una estructura para la sal de ácido desoxirribonucleico (ADN).Esta estructura tiene nuevas características que son de considerable interés biológico.
Una estructura para el ácido nucleico ya ha sido propuesta por Pauling y Corey 1 .Ellos amablemente hicieron su manuscrito a nuestradisposición antes de su publicación. Su modelo consiste en tres cadenas entrelazadas, con los fosfatos cerca de eje de la fibra, y las bases en el exterior. En nuestra opinión, esta estructura es insatisfactoria por dos razones: (1) Creemos que el material que da los diagramas de rayos X es la sal, no el ácido libre. Sin los átomos de hidrógeno ácidos, no está claro qué fuerzas se mantenga laestructura en conjunto, sobre todo porque los fosfatos cargados negativamente cerca del eje se repelen entre sí. (2) Algunos de los de van der Waals distancias parecen ser demasiado pequeño.
Otra estructura de tres cadena también ha sido sugerida por Fraser (en la prensa).En su modelo los fosfatos están en el exterior y las bases en el interior, unidos entre sí por enlaces de hidrógeno. Estaestructura que se describe es bastante mal definida, y por esta razón no deberá comentarlo.
La figura. 1
Esta cifra es puramente esquemática. Las dos cintas simbolizan las dos cadenas de fosfato-azúcar, y las varillas horizontales los pares de bases de la celebración de las cadenas juntos. La línea vertical marca el eje de la fibra
Queremos proponer una estructura radicalmente diferente para la sal delácido desoxirribonucleico. Esta estructura tiene dos cadenas helicoidales cada una espiral alrededor del mismo eje (ver diagrama ). Hemos hecho las suposiciones químicas usuales, es decir, que cada cadena se compone de grupos de diéster de fosfato de unión b - D -residuos deoxyribofuranose con 3 ', 5' vínculos. Las dos cadenas (pero no sus bases) están relacionados por una díada perpendicular aleje de la fibra.Ambas cadenas siguen hélices diestros, pero debido a la díada las secuencias de los átomos en las dos cadenas corren en direcciones opuestas. Cada cadena se asemeja vagamente de Furberg 2 modelo N º 1; es decir, las bases están en el interior de la hélice y los fosfatos en el exterior. La configuración de la azúcar y los átomos cerca que está cerca de "configuración estándar" deFurberg, el azúcar es más o menos perpendicular a la base adjunta. Hay un residuo en cada cadena de cada 3,4 A. en el z -dirección. Hemos asumido un ángulo de 36 ° entre residuos adyacentes en la misma cadena, de manera que la estructura se repite después de 10 residuos en cada cadena, es decir, después de 34 A. La distancia de un átomo de fósforo desde el eje de la fibra es de 10 A. Como los fosfatosestán en el exterior, los cationes tienen fácil acceso a ellos.
La estructura es un sistema abierto, y su contenido de agua es bastante alta. A contenidos de agua más bajos que esperaríamos las bases para inclinar de manera que la estructura podría ser más compacto.
La nueva característica de la estructura es la manera en que las dos cadenas se mantienen unidas por las bases de purina ypirimidina. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra. Ellos se unen entre sí en pares, una sola base de una cadena de ser hidrógeno unido a una sola base de la otra cadena, de manera que el lado de dos mentira por lado con idénticos z -coordenadas. Uno del par debe ser una purina y una pirimidina la otra para que se produzca la unión. Los enlaces de hidrógeno se hacen como sigue: laposición 1 a la posición de purina pirimidina 1; posición de purina 6 a la posición de pirimidina 6.
Si se supone que las bases sólo se producen en la estructura en las formas tautoméricas más plausibles (es decir, con el ceto en lugar de las configuraciones de enol) que se encontró que sólo los pares específicos de bases pueden unir entre sí. Estos pares son: adenina (purina) con timina...