ESTRUCTURA MOLECULAR DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Una estructura para el ácido desoxirribosa
desea sugerir una estructura para la sal del ácido nucleico desoxirribosa (D.N.A.). 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. Ellos amablemente pusieron 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
proporciona los diagramas de rayos X es la sal, no el ácido libre. Sin los átomos de hidrógeno
ácidos no es olear qué fuerzas mantendrían la estructura unida, especialmente porque los fosfatos
cargados negativamente cerca del eje se repelerán entre sí. (2) Algunas de las distancias de van
der Waals parecen ser demasiado pequeñas. Fraser también sugirió otra estructura de tres
cadenas (en la prensa). En su modelo, los fosfatos están en el exterior y las bases en el interior,
unidas por enlaces de hidrógeno. Esta estructura, tal como está descrita, está bastante mal
definida, y por esta razón no la comentaremos
Deseamos presentar una estructura diferente para la sal del ácido nucleico desoxirribosa. Esta
estructura tiene dos cadenas helicoidales cada una enrollada alrededor del mismo eje (ver
diagrama). Hemos hecho las suposiciones químicas habituales, a saber, que cada cadena consta de
grupos de diéster de fosfato que unen residuos de B-D-desoxicurofuranosa con enlaces 3 ', 5. Las
dos cadenas (pero no sus bases) están relacionadas por una díada perpendicular al eje de la fibra.
Ambas cadenas siguen hélices derechas, pero debido a la díada las secuencias de los átomos en las
dos cadenas se ejecutan en direcciones opuestas. La cadena de achuras se asemeja al modelo nº 1
de Furberg. es decir, las bases están en el interior de la hélice y los fosfatos en el exterior. La
configuración del azúcar y las almas cerca de ella está cerca de la configuración estándar de
Purberg, si bien el azúcar es perpendicularmente al eje adjunto. Ahí es un residuo en cada cadena
cada 3.4 A. en la dirección z. Hemos asumido un ángulo de 36 ° entre residuos adyacentes en el
mismo ohain, 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 10 A. los
fosfatos están en el exterior, los cationes tienen fácil acceso a ellos. La estructura es una opción, y
su contenido de agua es bastante alto. Con contenidos de agua más bajos, esperaríamos que las
bases se inclinaran para que la estruotura se hiciera más compacta. La característica novedosa de
la estructura es la manera en que las dos cadenas se mantienen unidas por las bases de purina y
pirimidina. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra. Se unen para negociar en
pares, una base única de una cadena está unida por hidrogonó a una única base de la otra cadena,
de modo que los dos se encuentran al lado de los que han sido identificados con s-co-ordinatos
idénticos. Uno de los pares debe ser purine y el otro una pirimidina para que ocurra la unión. Los
enlaces de hidrógeno se dividen de la siguiente manera: posición de purina 1 a posición de
pirimidina 1 posición de purina 0 a posición de pirimidina 6.
Si se supone que las bases solo fluyen en la estructura en las formas de tautomerio más plausibles
(es decir, con las configuraciones koto en lugar de enol), se encuentra que solo los pares de bases
speoifio pueden unirse. Estos pares aro: adenina (purina) con timina (pirimidina) y guanina
(purina) con citosina (pirimidina) En otras palabras, si una adenina forma ono membrana de un
par, en cualquier cadena, entonces en estas suposiciones el otro miembro debe ser timina; de
manera similar para guanino y citosina. La secuencia de bases en una sola cadena no parece estar
rostrada de ninguna manera. Sin embargo, si solo se pueden formar pares de bases específicas, se
deduce que si se da la secuencia de bases en una cadena, entonces la secuencia en la otra cadena
se determina automáticamente. Se ha encontrado experimentalmente, que la relación de las
cantidades de adenina a thymino, y la relación de gunnina a citosina, están siempre muy cerca de
la unidad para la desoxirribosa nucleo aoide. Probablemente sea imposible construir esta
estructura con un azúcar de ribosa en lugar de la desoxirribosa, 8g el átomo de oxígeno adicional
también lo haría como un contenedor de van der Weals.
Los datos de rayos X publicados previamente, e sobre la desoxicrosa-nucleolo-ácido son
insuficientes para una prueba rigurosa de nuestra estructura. Hasta donde sabemos, es más o
menos compatible con los datos experimentales, pero debe considerarse no probado hasta que se
haya verificado con resultados más exactos. Algunos de estos se dan en las siguientes
comunicaciones. No conocíamos los detalles de los resultados prescritos allí cuando diseñamos
nuestra estructura, que descansa principalmente, aunque no directamente, en datos
experimentales publicados y argumentos estereoquímicos. No ha pasado inadvertido que el
emparejamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente una posible mecanismo
de copia para el material genético. Los detalles completos de la estructura, incluidas las
condiciones asumidas al construirla, junto con un conjunto de coordenadas para los átomos, se
publicarán en otro lugar.