Bức ảnh của ai đã hé lộ cấu trúc DNA

Không thể chụp ảnh một phân tử DNA: nó mỏng hơn bước sóng ánh sáng nhìn thấy hàng trăm lần. Vì vậy, người ta chiếu tia X qua nó. Tia X đi qua một sợi cực mảnh được kéo ra từ dung dịch nhớt, tán xạ trên các nguyên tử và để lại trên phim không phải hình ảnh của phân tử mà là dấu vết của nó, gồm một tập hợp các đốm. Dựa vào vị trí các đốm này, người ta khôi phục được hình dạng phân tử.

Bức ảnh số 51 được nghiên cứu sinh Raymond Gosling chụp vào tháng 5 năm 1952 bằng thiết bị của Rosalind Franklin, theo phương pháp của bà và dưới sự hướng dẫn của bà. Điều quan trọng không phải bản thân việc chụp mà là các điều kiện. Trong không khí khô, sợi DNA co lại thành dạng A đặc, với hoa văn rối rắm. Franklin đã tìm ra cách duy trì độ ẩm cao trong buồng chụp, nhờ đó sợi DNA giữ được dạng B kéo giãn: số đốm ít hơn, nhưng gần như có thể đọc trực tiếp. Mỗi lần phơi kéo dài khoảng 60 giờ.

Hẳn bạn đã từng thấy hình ảnh này: một dấu chữ thập chéo mờ tạo bởi các đốm. Sự tán xạ từ bất kỳ cấu trúc xoắn nào cũng tạo thành dấu chữ thập trên phim, dù đó là ren vít hay lò xo; góc giữa các nhánh cho biết nó xoắn chặt đến mức nào. Khoảng cách giữa các hàng đốm nằm ngang cho biết độ dài của một vòng xoắn, còn đốm đậm ở phía trên và phía dưới cho biết khoảng cách giữa các bậc liền kề bên trong. Hàng thứ tư bị khuyết cho thấy có hai sợi, lệch nhau.

Tháng 1 năm 1953, Maurice Wilkins, người làm việc tại cùng trường, đã cho James Watson xem bức ảnh; không ai hỏi ý kiến Franklin. Tháng 2, một báo cáo nội bộ của phòng thí nghiệm có các số liệu đo của bà cũng đến tay Crick. Sau này Watson viết rằng ông gần như hiểu ra điểm mấu chốt ngay khi nhìn thấy dấu chữ thập, sau đó họ chỉ còn cần các con số.

Ngày 25 tháng 4 năm 1953, Nature đăng liền ba bài: mô hình của Watson và Crick, công trình của Wilkins cùng các đồng nghiệp, và bài của Franklin và Gosling kèm chính bức ảnh đó. Nhìn từ bên ngoài, chúng giống như ba kết quả độc lập. Các tác giả của mô hình có trích dẫn những dữ liệu chưa công bố của Franklin, nhưng trích dẫn đó không cho thấy mô hình được xây dựng dựa trên chúng. Và chính bà cũng hiểu bức ảnh của mình: bản nháp bài báo về hai sợi của bà được ghi ngày vào giữa tháng 3 cùng năm. Franklin qua đời năm 1958, bốn năm trước khi giải thưởng được trao.