Valokuva 51 ( englanninkielinen valokuva 51 ) - Röntgenkuva kateenkorvan DNA :n natriumsuolakuiduista B-muodossa, saatu Rosalind Franklinin ( englanniksi Rosalind Elsie Franklin ) ja Raymond Goslingin vuonna 1952 . [1] [2] [3] Tämä röntgenkuva oli tärkein sysäys Franklinin DNA:n kaksoiskierteen [4] ja Watsonin ja Crickin DNA-rakennemallin [5] löytämiselle .
Rosalind Franklin aloitti työn DNA:n rakenteen tulkitsemiseksi John Randallin Lontoon King's Collegessa 5. tammikuuta 1951 . Samassa laboratoriossa Maurice Wilkinsin ryhmä on jo ottanut ensimmäiset askeleet DNA:n röntgendiffraktioanalyysissä. Ensin Franklin pystyi havaitsemaan, että riippuen kammion kosteudesta, jossa DNA-säikeet venytettiin, DNA:sta voitiin saada kaksi erilaista rakennetta: A-muoto ja B-muoto. Rosalind Franklin otti valokuvan 51 toukokuussa 1952 altistettuaan B-muodon DNA-säikeitä röntgendiffraktometrille 100 tunnin ajan. Diffraktiopisteiden ristinmuotoinen järjestely toimi suorana osoituksena rakenteesta spiraalin muodossa. Tietojen lisäanalyysi antoi Franklinille mahdollisuuden päätellä, että DNA-kierre koostuu kahdesta juosteesta, joissa fosfaattiryhmät sijaitsevat kierteen ulkopuolella ja emäkset sijaitsevat heliksin sisällä. Hän määritti myös kierteen nousun (3,4 nm) ja sen jaksollisuuden (10 paria kierrosta kohti). Franklin löysi selityksen neljännen viivan diffraktiopisteiden puuttumiselle ja kuudennen viivan täplien intensiteetin heikkenemiselle sillä, että spiraalilangat eivät ole peilisymmetrisiä spiraalin akselin suhteen. Hänen arvioiden mukaan yksi lanka siirtyy pystysuunnassa toiseen lankaan noin kolme kahdeksasosaa spiraalista.
Tammikuussa 1953 James Watson, joka oli huolissaan Linus Paulingin esipainetusta DNA:n hypoteettisesta kolmijuosteisesta rakenteesta, jossa fosfaattiryhmät sijaitsevat sisällä ja emäkset sijaitsevat heliksin ulkopuolella [6] , vieraili jälleen Randallin laboratoriossa. Keskusteltuaan Paulingin DNA-mallin virheellisyydestä Maurice Wilkins näytti valokuvaa 51 Franklinille hänen tietämättään Watsonille.
– Heti kun näin röntgenkuvan, suuni avautui ja sydämeni hakkasi villisti. Refleksien jakautuminen oli mittaamattoman yksinkertaisempaa kuin mikään aiemmin A-muodolle saatu. [kahdeksan]
Maurice Wilkinsin tärkeimpien tietojen avulla Watson ja Crick viimeistelivät DNA-mallin nopeasti. Wilkinsin yritykset saada korkealaatuinen röntgenkuva DNA:n B-muodosta epäonnistuivat (katso kuvaa oikealla). 25. huhtikuuta 1953 Nature - lehdessä julkaistiin kolme artikkelia : Watsonin ja Crickin malli [5] , tiedot Wilkins-ryhmältä [7] ja tiedot Franklinilta ja hänen avustajaltaan R. Goslingilta [4] . Watson ja Crick julkaisivat 30. toukokuuta artikkelin DNA-rakenteen roolista geneettisen tiedon replikaatiossa , ja 30. heinäkuuta Franklin ja Gosling julkaisivat artikkelin, jossa oli todisteita kaksijuosteisesta DNA:sta. [9] Nämä teokset loivat perustan molekyylibiologialle , ja niitä pidetään yhtenä 1900-luvun tärkeimmistä tieteellisistä saavutuksista .