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Estructura molecular de los ácidos nucleicos

Artículo de Watson y Crick traducido por Ana Mª Carrasco

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Estructura molecular de los ácidos nucleicos

  1. 1. La estructura es abierta, y su contenido en agua es bastante alto. Para contenidos menores de agua, nosotros esperaríamos que las bases se inclinaran de modo que la estructura podría com- pactarse más. El rasgo novedoso de la estructura es el modo por el cual las dos cadenas son mantenidas juntas por las bases púricas y pirimi- dínicas. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de fibra. Están reunidas en pares, estando una base de una cadena enlazada mediante un puente de hidrógeno con una base de la otra cadena, de modo que las dos se sitúan una junto a otra con idén- D eseamos sugerir una estructura para la sal del ácido ticas coordenadas en el eje "z". Uno de los miembros del par debe desoxirribonucleico (DNA). Esta estructura tiene ras- ser una base púrica y la otra una base pirimidínica para que la gos novedosos de un considerable interés biológico. unión se produzca. Los puentes de hidrógeno se producen de la Una estructura para los ácidos nucleicos ya ha sido propuesta siguiente forma: posición 1 de la púrica con la posición 1 de la por Pauling y Corey. Ellos amablemente pusieron a nuestra dis- pirimidínica; posición 6 de la púrica con la posición 6 de la piri- posición su manuscrito con antelación a su publicación. Su mode- midínica. lo consiste en tres cadenas entrelazadas, con los fosfatos cerca del Si se asume que las bases sólo aparecen en la estructura en eje de fibra, y las bases en el exterior. En nuestra opinión, esta las más probables formas tautoméricas (es decir, configuraciones estructura es insatisfactoria por dos motivos: con grupos cetona con preferencia a las configuraciones con gru- (1) Creemos que el material que origina los diagramas de pos enol), se encuentra que sólo pares específicos de bases pue- rayos X es la sal, no el ácido libre. Sin los protones no está claro den enlazarse juntos. Estos pares son: adenina (púrica) con timi- que fuerzas podrían mantener unida la estructura, especialmente na (pirimidínica) y guanina (púrica) con citosina (pirimidínica). cuando los fosfatos cercanos al eje cargados negativamente se En otras palabras, si una adenina constituye un miembro de un repelerían entre sí. par, en cualquier cadena, según estas premisas el otro miembro (2) Algunas de las distancias de van der Waals parecen ser tiene que ser timina; de modo similar para la guanina y la citosi- demasiado pequeñas. na. La secuencia de bases de una cadena individual no parece Otra estructura de tres cadenas ha sido también sugerida por estar restringida de ningún modo. Sin embargo, si solo pares Fraser (en prensa). En su modelo los fosfatos están en el exterior específicos de bases se pueden formar, esto supone que si la y las bases en el interior, unidas entre sí por puentes de hidróge- secuencia de bases de una cadena individual es dada, la secuen- no. Esta estructura así descrita está bastante mal definida y por cia de la otra cadena esta automáticamente determinada. esta razón no la comentaremos. Se ha hallado de forma experimental que la proporción de Deseamos proponer una estructura radicalmente diferente adeninas a timinas, y la proporción de guaninas con citosinas, para la sal del ácido desoxirribonucleico. Esta estructura tiene dos están siempre muy cercanos a la unidad para el ácido desoxirri- cadenas helicoidales, enrolladas en torno al mismo eje. (ver dia- bonucleico. grama). Nosotros hemos hecho las habituales suposiciones quí- Es probablemente imposible construir esta estructura con un micas, a saber, que cada cadena consiste en grupos fosfodiéster azúcar ribosa en lugar de desoxiribosa ya que el átomo extra de que unen residuos de β-D-desoxirribofuranosa mediante uniones oxígeno haría demasiado cercano un contacto por fuerzas de van 3', 5'. Las dos cadenas (pero no sus bases) están relacionadas der Waals. mediante uniones perpendiculares al eje de Los datos de rayos X previamente publicados del ácido des- fibra. Ambas cadenas siguen hélices a dere- oxirribonucleico son insuficientes para un riguroso test de nues- chas, pero la secuencia de átomos en las dos tra estructura. Hasta donde sabemos es altamente compatible con cadenas corren en direcciones opuestas. los datos experimentales, pero debe ser considerado como no Cada cadena se asemeja en parte al comprobado hasta que haya sido examinada frente a resultados modelo nº1 de Furberg; es decir, que las más exactos. Algunos de estos resultados han sido publicados bases están en el interior de la hélice y los recientemente. No conocíamos los detalles de los resultados pre- fosfatos en el exterior. La configuración del sentados cuando concebimos nuestra estructura, la cual se basa azúcar y de los átomos de alrededor es cer- principalmente aunque no enteramente en los datos experimenta- cana a la configuración estándar de Furberg, les publicados y en los argumentos estereo-químicos. con el azúcar situado prácticamente perpen- No se nos escapa que el específico emparejamiento propues- dicular a la base enlazada. Hay un residuo en to sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copia del cada cadena cada tres o cuatro Amstrongs material genético. en la dirección del eje "Z". Nosotros hemos Todos los detalles de la estructura, incluyendo las condiciones supuesto un ángulo de 36º entre residuos supuestas para su construcción, junto con un conjunto de coorde- adyacentes de la misma cadena, de modo nadas para los átomos, serán publicados aparte. que la estructura se repite cada diez residuos Estamos en deuda con el Dr. Jerry Donohue por su constante en cada cadena, esto es, cada 34 Amstrongs. consejo y crítica, especialmente en las distancias interatómicas. La distancia de un átomo de fósforo respec- También hemos sido estimulados por el conocimiento de la natu- Esta figura es puramente to al eje de fibra es de 10 Amstrongs. Como raleza general de los resultados e ideas no publicadas del Dr. esquemática. Los dos lazos M.H.F. Wilkins, Dr. R. E. Franklin y sus colaboradores en el cole- simbolizan las dos cadenas los fosfatos están en el exterior, los cationes azúcar-fosfato, y las barras tiene un acceso fácil a ellos. gio King de Londres. Uno de nosotros (J.D.W) ha sido ayudado horizontales, los pares de por un grupo de la Fundación Nacional para la Parálisis Infantil. bases que mantienen las cadenas juntas. La línea ver- (Traducción realizada por Ana María Castaño León - 2º Bach A) J.D WATSON tical marca el eje de la fibra. F.H.C. CRICK

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