首先要介紹的是英國倫敦皇家學(xué)院的晶體衍射專家維爾金斯和年輕的女科學(xué)家弗蘭克林。他們拍攝出來非常清晰的DNA分子的X射線衍射照片,為分析DNA結(jié)構(gòu)提供了重要的依據(jù)和證據(jù)。
由于X射線的波長與晶體內(nèi)原子或分子間的距離相近,當(dāng)一束X射線照射晶體時(shí),就會發(fā)生衍射。射線的強(qiáng)度在一些方向上加強(qiáng),在一些方向上減弱。分析衍射圖樣,就可以確定晶體內(nèi)部原子間的排列和距離。
克里克是畢業(yè)于倫敦大學(xué)的物理學(xué)家。他曾參加過用X射線研究血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu),在研究X射線衍射照片方面有很高的造詣。沃森是年輕有為的分子生物學(xué)家,他與克里克一見如故,共同研究DNA的分子結(jié)構(gòu)。
當(dāng)時(shí)沃森和克里克見到的DNAX射線衍射照片不是非常清楚,但是可以看出DNA分子很可能具有螺旋結(jié)構(gòu)。他們用金屬較合線建立了一個三鏈的模型,但很快就知道是錯誤的。
一次,沃森和克里克見到了維爾金斯和弗蘭克林拍攝的、非常清晰的X射線衍射照片。他們從照片中央的那些小小的十字架樣的圖案上,敏銳地意識到DNA分子很可能是雙鏈結(jié)構(gòu)。他們立即投入模型的重建工作,以脫氧核糖和堿基間隔排列形成骨架——主鏈,讓堿基兩兩相連夾于雙螺旋之間。由于他們讓相同的堿基兩兩配對,做出來的模型是扭曲的。此后,美國生物化學(xué)家查伽夫的研究成果給了沃森和克里克很大啟發(fā)。查伽夫發(fā)現(xiàn):(1)在他所分析的DNA樣本中,A的數(shù)目總是和T的數(shù)目相等,C的數(shù)目總是和G的數(shù)目相等。即:(A+G):(T+C)=1.(2)(A+T):(C+G)的比值具有物種特異性。沃森和克里克吸收了美國生物化學(xué)家查伽夫的研究成果,經(jīng)過深入的思考,終于建立了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。