Pirrol

ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Una estructura para el ácido desoxirribonucleico

Deseamos sugerir una estructura para la sal del ácido desoxirribonucleico (ADN). Esta estructura tiene nuevas características que son de considerable interés biológico.

Una estructura para el ácido nucleico fue propuesta por Pauling y Corey (1). Ellos amablemente pusieron su manuscrito a nuestradisposición antes de su publicación. Su modelo consiste en tres cadenas entrelazadas, con los fosfatos cerca del 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 a los diagramas de rayos X es la sal, no el ácido libre. Sin los átomos de hidrógeno ácido no está claro qué fuerzas mantendrán laestructura en conjunto, especialmente en donde los fosfatos cargados negativamente cerca del eje se repelen entre sí.
2. Algunas de las distancias de Van Der Waals parecen ser demasiado pequeñas.

Otra estructura de tres cadenas también ha sido sugerida por Fraser (en prensa). En su modelo los fosfatos están en el exterior y las bases en el interior, unidos entre sí por enlaces de hidrógeno.Esta estructura como se describe, es bastante mal definida, y por esta razón no vamos a hacer comentarios al respecto.

Queremos proponer una estructura radicalmente distinta para la sal del ácido desoxirribonucleico. Esta estructura tiene dos cadenas helicoidales cada vuelta en espiral el mismo eje (véase diagrama). Hemos hecho las suposiciones químicas usuales, es decir, que cada cadena consisteen grupos fosfato diéster unidos a los residuos de ß-D-desoxirribofurano con 3', 5' vínculos. Las dos cadenas (pero no sus bases) se relacionan por una díada perpendicular al eje de la fibra. Ambas cadenas siguen hélices diestras, pero debido a la diada las secuencias de los átomos en las dos cadenas corren en direcciones opuestas. Cada cadena se parece vagamente modelo N ° 1 de Furberg (2), esdecir, las bases están en el interior de la hélice y los fosfatos en el exterior. La configuración del azúcar y los átomos de cerca de ello, está próximo de la "configuración estándar" de Furberg, el azúcar es más o menos perpendicular a la base adjunta. Hay un residuo sobre cada cadena cada 3,4 A. en la dirección Z. Hemos asumido un ángulo de 36° entre residuos adyacentes en la misma cadena, demodo 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 del eje de la fibra es de 10 A. Como los fosfatos están en el exterior, los cationes tienen fácil acceso a ellos.

Esta figura es puramente esquemática. Las dos cintas simbolizan las dos cadenas de fosfato de azúcar, y las barras horizontales los pares de bases deexplotación de las cadenas juntas. La línea vertical marca el eje de la fibra.

La estructura es abierta, y su contenido de agua es bastante alto. En el menor contenido de agua que esperaríamos las bases se inclinarían de manera que la estructura podría ser más compacta.

La novedad de la estructura es la forma en que las dos cadenas se mantienen unidas por la bases de purina y pirimidina.Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra. Ellos se unen de dos en dos, una sola base de una cadena hidrógeno que unido a una sola base de la otra cadena, de modo que los dos se encuentran uno al lado del otro con idénticas coordenadas Z. Uno de la pareja debe ser una purina y la otra una pirimidina para que la vinculación se produzca. Los enlaces de hidrógeno se realizan dela siguiente manera: la posición de la purina 1 a la posición 1 de la pirimidina, la posición de la purina 6 a la posición 6 de la pirimidina.

Si se supone que las bases sólo se producen en la estructura de las formas tautoméricas más plausible (es decir, con la cetona en lugar de las configuraciones del fenol) se encontró que sólo los pares específicos de bases de bonos pueden estar juntos....