¿Cómo se utilizaron exactamente los datos de la Fotografía 51 para determinar la estructura helicoidal doble del ADN?

Answer 1

Primero, haga todo lo posible para preparar una forma cristalina de la muestra, evaporando cuidadosamente cualquier solvente para dar a las moléculas la oportunidad de apilarse en arreglos regulares. Luego simplemente apunte un rayo estrecho de rayos X hacia el cristal y coloque una lámina de película de rayos X detrás de él. Obtienes un punto altamente sobreexpuesto directamente detrás de la muestra de rayos X que pasan directamente a través de ellos, y un montón de otros puntos de rayos X que rebotan en varios ángulos. Ver cristalografía de rayos X.

Cada uno de estos puntos corresponde a una dirección en la que hay muchos átomos en planos paralelos en el espacio. Si alguna vez ha pasado por un cementerio o una granja con artículos sembrados en un patrón regular, estará familiarizado con la idea:
Tenga en cuenta que además de las dos direcciones en las que el arquitecto del cementerio supuestamente planeaba crear filas, hay muchas otras direcciones donde se alinean las lápidas. Las manchas más alejadas del eje central corresponden a planos más espaciados. La dirección del punto desde el centro de la película (12 en punto, 5 en punto, etc.) le indica en qué sentido se inclinan los planos paralelos en el espacio 3D.

Así que a partir de ahí es básicamente un rompecabezas complicado. Sabes que hay muchos átomos en ciertos planos en el espacio 3D. Los átomos tienden a estar donde los planos se intersecan, pero no todas las intersecciones serán un átomo. Algunos átomos reflejan los rayos X mejor que otros. Tienes que hacer algunas conjeturas sobre cómo se han apilado las moléculas objetivo, porque estás viendo datos de todo un conjunto de ellas. Existen técnicas matemáticas para algunos bits, pero la tecnología informática era rudimentaria en los años 60, por lo que muchos de los cálculos de Rosalind Franklin tenían que hacerse manualmente.

Answer 2

Los rayos X refractaron el ADN porque el molecular es lo suficientemente pequeño (en ancho) para ser comparable a la longitud de onda. Esto hizo que se extendieran y formaran una imagen macroscópica (pero borrosa) en el papel fotográfico de rayos X, un poco como sostener su mano junto a una bombilla y proyectar una sombra enorme (pero borrosa), aunque la difracción funciona al doblar las ondas que están bloqueados por objetos que son aproximadamente del tamaño de la longitud de onda. La forma X de la imagen sugería que había dos líneas que se cruzaban entre sí desde una perspectiva 2D, que sería una doble hélice en 3D.
El único dato, que yo sepa, es la foto en sí.