Watson ve Crick DNA Modeli

[Bilim Forum]

DNA’nın ikili sarmalını açığa çıkarması bakımından önemli olan iki isim ‘Watson ve Crick’in’ Nature’da 25 Nisan 1953’de yayınlamış olduğu makale;

Nükleik Asitlerin Moleküler Yapısı

(Dezoksiriboz Nükleik Asit İçin Bir Yapı)

Dezoksiriboz (şimdiki adıyla deoksiriboz) nükleik aist (D.N.A.) tuzu için bir yapı önermek istiyoruz. Bu yapının biyolojik açıdan çok ilgi çekici, alışılmamış özellikleri vardır.

Pauling’in ve Corey tarafından nükleik asit için bir yapı önerilmiştir. Kendileri nezaket gösterip makaleyi yayımlanmasından önce bize ilettiler. Modelleri, fosfatların iplik eksene yakın, bazların dışarıda olduğu, birbirine geçmiş üç zincirden oluşmaktadır. Bize göre bu yapı iki sebeple yetersizdir. 

(1) X ışını diyagramlarını veren maddenin serbest haldeki asit değil tuz olduğunu düşünüyoruz. Asidik hidrojen atomları olmaksızın, özellikle de eksenin yakınındaki eksi yüklü fosfatlar birbirlerini iteceği için, yapıyı hangi kuvvetlerin bir arada tutacağı belli değildir. 

(2) van der Waals uzaklıklarının bir kısmı çok düşük görünmektedir.

Fraser da bir başka üç zincirli yapı önermiştir. Onun modelinde fosfatlar dışarıda, bazlar da içeridedir ve birbirlerine hidrojen bağlarıyla bağlıdır. Bu yapı pek de iyi tanımlanmamıştır, bu sebeple üzerinde yorum yapmayacağız.

Dezoksiriboz nükleik asit tuzu için tamamen farklı bir yapı ileri sürmek istiyoruz. Bu yapıda ikisi de aynı eksenin çevresinde dönen iki sarmal zincir bulunur. Her zamanki kimyasal varsayımları kullandık; yani her bir zincirin β-D- dezoksiribofuranoz kalıntılarını 3, 5 bağlantılarıyla birbirine bağlayan fosfat di-ester gruplarından oluştuğunu varsaydık. İki zincir birbirine iplik eksene dik bir çift ile bağlıdır, ama bazları bağlı değildir. Her iki zincir de soldan sağa dönen sarmallardır, ama çift yüzünden iki zincirdeki atomların sırası birbirine ters yöndedir. Her iki zincir Furberg’in 1. modelini andırıyor; yani bazlar sarmalın iç tarafında, fosfatlar da dış tarafındadır. Şekerin baza kabaca dik olması sebebiyle, şekerin ve yakınındaki atomların konfigürasyonu Furberg’in ‘standart konfigürasyonuna’ benzer. Her bir zincirde her 34 A (angström) uzaklığında, z yönünde bir kalıntı bulunur. Aynı zincir üzerindeki bitişik kalıntılar arasında 36֯’lik bir açı olduğunu, böylece yapının her zincirinde 10 kalıntıda, yani her 34 A uzaklığında kendini tekrar ettiğini varsaydık. Bir fosfor atomunun iplik ekseninden uzaklığı 10 A’dur . Fosfatlar dışarıda olduğu için katyonlar onlara kolayca erişebilir.