这是用户在 2025-7-6 22:16 为 https://app.immersivetranslate.com/pdf-pro/da03a888-e803-472b-aeab-2cc3929c4b45/ 保存的双语快照页面，由 沉浸式翻译 提供双语支持。了解如何保存？
设备，以及 G. E. R. Deacon 博士和 R.R.S. Discovery II 的船长和军官，感谢他们在进行观测中的作用。
1 1 ^(1){ }^{1} Young， FB、Gerrard， H. 和 Jevons， W.， Phil. Mag.， 40， 149 （1920）。
2 2 ^(2){ }^{2} Longuet-Higgins， M. S.， Mon. Not. Roy.天文。Soc.，地球物理学。增刊， 5， 285 （1949）。
8 8 ^(8){ }^{8} Von Arx， WS， Phys. Oceanos 中的 Woods Hole 论文。流星，11 （3） （1950）。
4 4 ^(4){ }^{4} Ekman， V. W.，档案。马特·阿斯特朗。物理。（斯德哥尔摩），2 （11） （1905）。

核酸的分子结构

脱氧核糖核酸的结构
【】7 希望提出脱氧核糖核酸 （D.N.A.） 盐的结构。这种结构具有具有相当大的生物学意义的新特征。
Pauling 和 Corey 1 1 ^(1){ }^{1} 已经提出了核酸的结构。他们好心地在出版前将他们的手稿提供给我们。它们的模型由三条交织在一起的链组成，磷酸盐靠近纤维轴，碱基在外面。在我们看来，这种结构不令人满意，原因有两个：（1） 我们认为给出 X 射线图的材料是盐，而不是游离酸。如果没有酸性氢原子，目前尚不清楚什么力会将结构保持在一起，特别是因为轴附近带负电的磷酸盐会相互排斥。（2） 一些范德华距离似乎太小了。
Fraser 还提出了另一种三链结构（在媒体上）。在他的模型中，磷酸盐在外面，碱基在里面，通过氢键连接在一起。所描述的这种结构定义相当不明确，因此我们不予评论
这个数字纯粹是图解的。两条丝带象征着两条磷酸盐-糖链，水平杆象征着固定链的成对底座
一起。垂直在一起。椎骨
line 标记其上的 flore 轴。
我们希望为脱氧核糖核酸的盐提出一种完全不同的结构。这种结构有两条螺旋链，每条螺旋链绕同一轴盘绕（见图）。我们做了通常的化学假设，即每条链都由磷酸二酯基团组成，这些基团通过 3 ′ , 5 ′ 3 ′ , 5 ′ 3^('),5^(')3^{\prime}, 5^{\prime} 键连接 β β beta\beta -D-脱氧呋喃糖残基。两条链（但不是它们的碱基）通过垂直于纤维轴的二元组连接。两条链都遵循右旋螺旋，但由于二元组，两条链中的原子序列沿相反的方向运行。每条链条都松散地类似于 Furberg 的 2 2 ^(2){ }^{2} 型号。我;也就是说，碱基在螺旋的内侧，磷酸盐在外侧。糖及其附近原子的构型接近 Furberg 的“标准构型”，糖大致垂直于附着的碱基。那里
是每条链上每 3 ⋅ 4 A 3 ⋅ 4 A 3*4A3 \cdot 4 \mathrm{~A} .在 z z zz -方向。我们假设同一链中相邻残基 36 ∘ 36 ∘ 36^(@)36^{\circ} 之间的角度，因此结构在每条链上的 10 个残基之后重复，即在 34 A 之后。磷原子与纤维轴的距离为 10 A 。由于磷酸盐在外面，因此阳离子很容易接触到它们。
该结构是开放式的，含水量相当高。在含水量较低时，我们预计底座会倾斜，以便结构变得更加紧凑。
该结构的新颖特征是两条链由嘌呤和嘧啶碱基结合在一起的方式。碱基的平面垂直于纤维轴。它们成对连接在一起，一条链的单个碱基与另一条链的单个碱基氢键相连，因此两者以相同的 z z zz 坐标并排放置。这对必须是嘌呤，另一个是嘧啶才能发生键合。氢键的组成如下：嘌呤位置 1 到嘧啶位置 1;嘌呤位置 6 至嘧啶位置 6。
如果假设碱基仅以最合理的互变异构形式出现在结构中（即，使用 keto 而不是烯醇构型），则发现只有特定的碱基对才能键合在一起。这些对是：腺嘌呤（嘌呤）与胸腺嘧啶（嘧啶）和鸟嘌呤（嘌呤）与胞嘧啶（嘧啶）。
换句话说，如果腺嘌呤在任一链上形成一对成员中的一个成员，那么根据这些假设，另一个成员必须是胸腺嘧啶;鸟嘌呤和胞嘧啶类似。单个链上的碱基序列似乎没有受到任何限制。但是，如果只能形成特定的碱基对，那么如果给定一条链上的碱基序列，那么另一条链上的序列将自动确定。
实验 3 , 4 3 , 4 ^(3,4){ }^{3,4} 发现，腺嘌呤与胸腺嘧啶的量比以及鸟嘌呤与胞嘧啶的比值对于脱氧核糖核酸来说总是非常接近于统一。
用核糖代替脱氧核糖来构建这种结构是不可能的，因为额外的氧原子会使范德华接触太近。
先前发表的 5 , 8 5 , 8 ^(5,8){ }^{5,8} 关于脱氧核糖核酸的 X 射线数据不足以对我们的结构进行严格测试。据我们所知，它与实验数据大致兼容，但在与更精确的结果进行核对之前，它必须被视为未经证实。以下通讯中提供了其中一些内容。当我们设计结构时，我们不知道那里呈现的结果的细节，它主要取决于已发表的实验数据和立体化学论点，但并非完全基于。
我们并没有逃脱我们的注意，我们假设的特定配对立即表明了遗传物质的可能复制机制。
该结构的完整细节，包括构建它时假设的条件，以及一组原子坐标，将在其他地方发布。
我们非常感谢 Jerry Donohue 博士不断的建议和批评，尤其是在原子间距离方面。我们还受到了 M. H. F. Wilkins 博士、RE Franklin 博士及其同事未发表的实验结果和想法的一般性质的了解的刺激
伦敦国王学院。我们中的一位 （J. D. W.） 得到了美国国家婴儿瘫痪基金会 （National Foundation for Infantile Paralysis） 的奖学金的帮助。

J. D. Watson

F. H. C. 克里克
医学研究委员会单位
生物系统的分子结构研究，卡文迪许实验室，剑桥。4 月 2 日。
1 1 ^(1){ }^{1} Pauling， I. 和 Corey， RB，《自然》，171， 346 （1953）;美国国家科学院院刊 （Proc. U.S. Nat. Acad. Sci.）， 39,84 （1953）。
2 2 ^(2){ }^{2} Furberg， S.， 化学学报， 6， 634 （1952）。
3 3 ^(3){ }^{3} Chargaff， E.，参考资料见 Zamenhof， S.， Brawerman， G. 和 Chargaff， E.， Biochim。et Biophys.Acta， 9， 402 （1952）。
4 4 ^(4){ }^{4} 怀亚特。G. K.， J. Gen. 生理学， 36， 201 （1952）。
5 5 ^(5){ }^{5} Astbury， W. T.， Symp. Soc. Exp. Biol. 1， 核酸， 66 （Camb. Univ. Press， 1947）.
© Wilkins, M. H. F., and Randall, J. T., Biochim. et Biophys. Acta. © Wilkins, M. H. F., and Randall, J. T., Biochim. et Biophys. Acta.  ^("© Wilkins, M. H. F., and Randall, J. T., Biochim. et Biophys. Acta. "){ }^{\text {© Wilkins, M. H. F., and Randall, J. T., Biochim. et Biophys. Acta. }}© 10. 192 （1953 年）。

脱氧戊糖核酸的分子结构

虽然脱氧戊糖核酸的生物学特性表明分子结构非常复杂，但此处描述的 X 射线衍射研究（参见 Astbury 1 1 ^(1){ }^{1} ）表明基本分子构型非常简单。本通讯的目的是初步描述多核苷酸链构型是螺旋状的一些实验证据，并且在自然状态下以这种形式存在。该作品的更完整描述将很快发布。
脱氧戊糖核酸的结构在所有物种中都是相同的（尽管氮碱基比发生了很大变化），在提取的或细胞中，以及在纯化的核酸中。相同的线性多核苷酸链可以以不同的方式平行排列在一起，得到结晶 1 − 3 1 − 3 ^(1-3){ }^{1-3} 、半结晶或准结晶材料。在所有情况下，X 射线衍射照片都由两个区域组成，一个主要由沿链的核苷酸的规则间距决定，另一个由链配置的较长间距决定。沿链的不同氮碱基的顺序不可见。
取向的副结晶脱氧戊糖核酸（在 Franklin 和 Gosling 的以下通讯中为“结构 B B BB ”）给出了如图 1 所示的纤维图（参见参考文献 4）。阿斯特伯里建议，强 3 ⋅ 4 − A 3 ⋅ 4 − A 3*4-A3 \cdot 4-\mathrm{A} 者 .反射对应于沿纤维轴的核苷酸间重复。的 ∼ 34 A ∼ 34 A ∼34A\sim 34 \mathrm{~A} .然而，层线不是由于多核苷酸组成的重复，而是由于链构型重复，这会导致强烈的衍射，因为核苷酸链的密度高于间隙水。经络上或附近没有反射立即表明轴平行于纤维长度的螺旋结构。

  螺旋衍射

可以证明 5 5 ^(5){ }^{5} （也是 Stokes，未发表的）沿螺旋线等距分布的一系列点的衍射图中的强度分布由贝塞尔函数的平方给出。均匀的连续螺旋线给出了一系列对应于螺旋间距的层间距线，沿第 层线的 n n nn 强度分布与 J n J n J_(n)J_{n} 的平方成正比，即 n n nn 第 阶贝塞尔函数。可以大致绘制一条直线
图 1.来自大肠杆菌的脱氧戊糖核酸的纤维图。纤维轴垂直
每个 Bessel 函数的最内层最大值和原点。这条线与赤道成的角度大致等于螺旋线元素与螺旋轴之间的角度。如果一个单位沿螺旋线重复 n n nn 时间， n n nn 则第 th 层线上将出现经向反射 （ J 0 2 J 0 2 J_(0)^(2)J_{0}{ }^{2} ）。螺旋配置在此基频上产生边带，其效果 5 5 ^(5){ }^{5} 是在第 n 层线上围绕新原点再现关于原点的强度分布，对应于 C C CC 图 2。
我们现在将从物理学角度简要分析重复单元或核苷酸的形状和大小对衍射图谱的一些影响。首先，如果核苷酸由一个绕平行于螺旋轴的轴呈圆周对称的单元组成，则整个衍射图会因核苷酸的形状因子而改变。其次，如果核苷酸由半径上与螺旋轴成直角的一系列点组成，则通过每个点的不同直径螺旋散射的辐射相位是相同的。相应的 Bessel 函数的求和为内部 -
图 2.对应于脱氧戊糖核酸结构的螺旋系统的衍射图。Besse] 函数的平方在赤道上以及第一、第二、第三和第五层线上绘制为 0 左右，在 20 A 时核苷酸质量的一半。diameter 和余数沿半径分布，给定半径处的质量与半径成正比。大约 C C CC 在第十层 Ine 上，绘制了外径为 12 A 的类似函数。