分子生物学{dy}堂课的作业就是翻译文献，这篇Watson & Crick 在1953年创造的xx。

核酸的分子结构
——脱氧核酸的结构

我们希望可以揭示脱氧核糖核酸（D.N.A.）晶体的结构。这种结构有新颖的特点，可以很可观地引起生物学界的兴趣。
核酸的一种结构已经被Pauling和Corey提出。1他们慷慨地在出版之前就把他们的手稿给我们看。他们的模型包括：三条链缠绕在一起，磷酸盐在纤维轴的周围，碱基在外侧。我们认为，这个结构有两处尚不令人满意：（1）我们相信，X-射线衍射图谱所用的材料是晶体而非游离酸。没有酸性氢原子的话就弄不清楚是哪种力维持了这种结构，特别是在轴周围的带了负电荷的磷酸根会相互排斥的情况下。（2）一些范德华力产生的距离太近了。

另外一种三链结构也是由Fraser揭示的。在这个模型中，磷酸盐在外侧，碱基在内侧而由氢键相连。所述结构实在不够清楚，所以我们就不作评论了。

我们希望可以为脱氧核糖核酸晶体提出一种彻底不同的结构。这种结构有两条螺旋的链，都围绕同一条轴盘绕（见图）。我们已经做出了常规的化学上的假设，即，每条链包含由β-D-脱氧呋喃核糖残基的3’和5’来链接的磷酸二酯键。这两条链的碱基作为一个二联体，垂直于轴。每条链遵循右手螺旋，但由于二联体的缘故，两条链的原子顺序是反向而行的。每条链和Furberg的1号模型2略有相近；即碱基在螺旋内侧而磷酸根在外侧。糖的结构和其附近的原子和Furberg的“标准结构”接近，糖和相连的碱基基本垂直。每条链一个残基之间以Z字形方向排列，相距3.4埃。 我们已认为同一条链相邻残基间的夹角是36°，所以每条链的结构10个残基重复一次，即34埃。磷原子距轴为10埃。由于磷酸根在外侧，阳离子很容易接近它们。

这一结构是指开放式的，其水含量相对比较高。我们可以想到，如果水含量变得低一些，碱基就会倾斜，结构就更致密。

这个新颖结构的特征是其两条链由嘌呤和嘧啶碱基链接在一起的方式。碱基平面和轴垂直。它们成对结合，一条链上的单个碱基和另一条的以氢键相连，以致于两者以同样的Z字形方式并排存在。为了产生化学键，一对中的一个必须是嘌呤而另一个是嘧啶。氢键形成方式如下：嘌呤1位和嘧啶1位相连；嘌呤6位和嘧啶6位相连。

如果已假设碱基仅仅在最有可能的互变异构体（即，酮式而非烯醇式）中才发生氢键相连，我们发现，只有特定碱基对可以成键。这些配对是：腺嘌呤和胸腺嘧啶，鸟嘌呤和胞嘧啶。

换言之，如果一个腺嘌呤形成双链任意一条上的一对碱基对中的一个，那么依照上述假设，另一个一定是胸腺嘧啶；同理可知，鸟嘌呤和胞嘧啶。单链上的碱基顺序看来不受任何限制。则，只要特定碱基对可以形成，也就意味着如果一条链的碱基顺序给定，则另一条的也自动地被确定下来了。

在实验中发现3,4，形成脱氧核糖核酸的腺嘌呤和胸腺嘧啶的数量之比，以及鸟嘌呤和胞嘧啶的比例总是十分接近。

建立一个用核糖代替脱氧核糖的结构一般是不可能的，因为多出来的氧原子会使结构太接近以致不能形成范德华力。

以前发表的关于脱氧核糖核酸的X射线数据5,6，如果是要用于对我们这个结构进行严格考查，那么是不够的。对我们来说，实验数据勉强可以用，但在没有被更xx的结果反复检验之前，应该要被视作是尚未证实的。一些结果将在接下来的通讯中给出。在我们设想出结构的时候，我们还没能意识到用来支持我们设想的，虽然不全是发表的实验数据和立体化学的证据，但主要应该是这些实验结果的细节。

我们注意到，我们所假设的特异配对可以轻易引出一种可能实现的基因物质的复制方法。

包括我们构建结构是所假设的情况以及各个原子间的协调在内的全部实验细节，都会在其它地方发表。

我们非常感谢Jerry Donohue博士，特别在原子间距离方面不懈地给出建议和批评。M.H.F. Wilkins博士、R.E. Franklin博士和他们在伦敦King学院的同事们，他们未发表的实验结果和想法给了我们以宏观了解，对我们起到激励作用。我们中的一个（J.D.W）曾经受惠于小儿麻痹症国家基金这一团体。

J.D. Watson

F.H.C. Crick

剑桥Cavendish实验室，医学研究委员会，生物系统的分子结构研究小组

4月2日

参考文献略译