Дифракция рентгеновских лучей

В 1952 г. британские исследователи Розалинд Франклин и Раймонд Гослинг с помощью дифракции рентгеновских лучей получили так называемую фотографию 51. Некоторые считают ее самой важной из когда-либо сделанных фотографий, так как она раскрывает структуру ДНК.

Темные области на фотографии 51 возникли там, где дифрагированные рентгеновские лучи попадали на фотопленку. Характерный X-образный рисунок и расположение рефлексов указывали на спиральную организацию ДНК и позволяли оценить некоторые геометрические параметры молекулы; отдельные темные участки нельзя просто подписать как «основания ДНК»

Рентгеновские лучи рассеиваются на электронах атомов, а в упорядоченной структуре кристалла или волокна рассеянные волны интерферируют и образуют дифракционную картину. В 1912 году Макс фон Лауэ с коллегами показал дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах. Это открыло возможность определять расположение атомов по углам и интенсивностям дифракционных максимумов; речь идет о дифракции, а не об обычном преломлении света.

К 1950-м годам рентгеновская дифракция уже широко применялась для изучения структуры биологических молекул. Розалинд Франклин и ее аспирант Раймонд Гослинг получили фотографию 51 при длительной экспозиции волокна B-формы ДНК во влажных условиях; по данным King’s College London экспозиция заняла около 62 часов. Эта и другие дифракционные данные сыграли важную роль в создании модели двойной спирали ДНК в 1953 году.