Watson y crick

Una estructura para el ácido nucleico desoxirribosa
J. D. Watson y F. Crick H. C. (1)

25 de abril 1953 (2), Naturaleza (3), 171, 737-738

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

Una estructura para el ácido nucleico ya ha sido propuesta por Pauling (4) yCorey1. Ellos amablemente su manuscrito a nuestra disposición 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 hidrógenoácidos no está claro cuáles son las fuerzas que mantener la estructura en conjunto, sobre todo porque los fosfatos cargados negativamente cerca del eje se repelen entre sí.

(2) Algunas de las distancias de van der Waals parecen ser demasiado pequeño.

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 elinterior, unidos entre sí por enlaces de hidrógeno. Esta estructura es como se describe más bien 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 (5). Esta estructura tiene dos cadenas helicoidales cada una enrollada alrededor del mismo eje (véase diagrama). Hemos hecho lassuposiciones químicas usuales, es decir, que cada cadena consta de grupos fosfato diéster unirse a la beta-D-deoxyribofuranose residuos con 3 ', 5' vínculos. Las dos cadenas (pero no sus bases) están relacionadas por una perpendicular a la díada eje de la fibra. Ambas cadenas siguen la mano derecha hélices, pero debido a la diada las secuencias de los átomos en las dos cadenas corren en direccionesopuestas (6). Cada cadena se parece vagamente Furberg's2 modelo N º 1 (7), es decir, las bases están en el interior de la hélice y los fosfatos en el exterior. La configuración del azúcar y los átomos de cerca que está cerca de Furberg la "configuración estándar", el azúcar es más o menos perpendicular a la base instalada. Hay un residuo en cada cada 3,4 A. en la dirección z. Hemos asumido unángulo de 36 ° entre residuos adyacentes en la misma cadena, de modo 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 fosfatos están en el exterior, los cationes tienen fácil acceso a ellos.
Figura 1
Esta figura es puramente diagramática (8). Las dos cintas simbolizan las doscadenas de fosfato de azúcar, y las barras de horizonte de los pares de bases de la celebración de las cadenas juntas. La línea vertical marca el eje de la fibra.

La estructura es abierta, y su contenido de agua es bastante alta. En el contenido de agua menor que cabría esperar de las bases de inclinación para que la estructura podría ser más compacto.

La nueva característica de laestructura es la forma en que las dos cadenas se mantienen unidas por la bases púricas y pirimidínicas. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra. A ellos se unen de dos en dos, una sola base de una cadena que se hydroden-unida a una base única de la otra cadena, de modo que el lado se encuentran dos al lado del otro con idénticas coordenadas-z. Uno de los dos debe ser una purina y lapirimidina otros una de unión a ocurrir. Los enlaces de hidrógeno se realizan de la siguiente manera: la posición de la purina pirimidina 1 a la posición 1, la posición 6 a la purina pirimidina la posición 6.

Si se supone que las bases sólo se producen en la estructura de las formas tautómeras más plausible (es decir, con el keto en lugar de las configuraciones de enol) se encontró que...