רוזלינד פרנקלין
רוזלינד אלסי פרנקלין (Rosalind Elsie Franklin) (25 ביולי 1920 – 16 באפריל 1958) הייתה כימאית וקריסטלוגרפית קרני רנטגן אנגלייה. עבודתה הייתה מרכזית להבנת המבנה המולקולרי של DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית), RNA (חומצה ריבונוקלאית), נגיפים, פחם וגרפיט. אף שעבודותיה על פחם ונגיפים זכו להערכה עוד בחייה, תרומתה של פרנקלין לגילוי מבנה ה-DNA לא זכתה להכרה רבה במהלך חייה, ובעקבות זאת כונתה פרנקלין בדרכים שונות כ"גיבורה מקופחת", "הגברת האפלה של ה-DNA", "הגיבורה שנשכחה", "אייקון פמיניסטי" ו"סילביה פלאת' של הביולוגיה המולקולרית". ג'יימס ווטסון (James Watson) האמין שאילו לא הלכה לעולמה, פרנקלין הייתה זוכה בפרס נובל לכימיה.
פרנקלין סיימה את לימודיה בשנת 1941 עם תואר במדעי הטבע מניונהאם קולג' (Newnham College), קיימברידג', ולאחר מכן נרשמה לדוקטורט בכימיה פיזיקלית בהנחיית רונלד ג'ורג' ורייפורד נוריש (Ronald George Wreyford Norrish), ראש הקתדרה לכימיה פיזיקלית באוניברסיטת קיימברידג' משנת 1920. מאוכזבת מחוסר ההתלהבות של נוריש, היא קיבלה משרת מחקר באגודה הבריטית לחקר ניצול פחם (BCURA) בשנת 1942. המחקר על פחם סייע לפרנקלין לקבל דוקטורט מקיימברידג' בשנת 1945. במעברה לפריז בשנת 1947 כחוקרת (chercheur) תחת ז'אק מרינג (Jacques Mering) במעבדה המרכזית לשירותים כימיים של המדינה (Laboratoire Central des Services Chimiques de l'État), היא הפכה לקריסטלוגרפית קרני רנטגן מיומנת. לאחר שהצטרפה לקינגס קולג' לונדון (King's College London) בשנת 1951 כעמיתת מחקר, גילתה פרנקלין כמה תכונות מפתח של ה-DNA, אשר סייעו בסופו של דבר לתיאור הנכון של מבנה הסליל הכפול של ה-DNA. בשל חילוקי דעות עם מנהלה, ג'ון רנדל (John Randall), ועמיתה מוריס וילקינס (Maurice Wilkins), עברה פרנקלין לבירקבק קולג' (Birkbeck College) בשנת 1953.
פרנקלין ידועה בעיקר בזכות עבודתה על תצלומי עקיפת קרני רנטגן של DNA בתקופתה בקינגס קולג' לונדון, ובמיוחד "תצלום 51" (Photo 51), שצולם על ידי הסטודנט שלה ריימונד גוסלינג (Raymond Gosling), אשר הוביל לגילוי הסליל הכפול של ה-DNA, שעליו חלקו פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון ומוריס וילקינס את פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה בשנת 1962. בעוד שגוסלינג הוא שצילם בפועל את תצלום 51 המפורסם, וילקינס הראה אותו לווטסון ללא רשותה של פרנקלין.
בעבודה תחת ג'ון דזמונד ברנל (John Desmond Bernal), הובילה פרנקלין עבודה חלוצית בבירקבק על המבנה המולקולרי של נגיפים. ביום שלפני שהייתה אמורה לחשוף את מבנה נגיף מוזאיקת הטבק ביריד בינלאומי בבריסל, הלכה פרנקלין לעולמה מסרטן השחלות בגיל 37 בשנת 1958. חבר צוותה אהרון קלוג (Aaron Klug) המשיך את מחקרה וזכה בפרס נובל לכימיה בשנת 1982.
חיים מוקדמים
פרנקלין נולדה ב-25 ביולי 1920 בכתובת 50 צ'פסטו וילאס (Chepstow Villas), נוטינג היל, לונדון, למשפחה יהודית בריטית אמידה ומשפיעה.
### משפחה
אביה של פרנקלין, אליס ארתור פרנקלין (Ellis Arthur Franklin), היה בנקאי סוחר לונדוני בעל דעות ליברליות שלימד ב"קולג' העובדים" (Working Men's College) בעיר, ואמה הייתה מיוריאל פרנסס ויילי (Muriel Frances Waley). רוזלינד הייתה הבת הבכורה והשנייה מבין חמישה ילדים. דייוויד היה הבן הבכור, בעוד קולין, רולנד וג'ניפר היו אחיה הצעירים.
דודה-רבא מצד אביה של פרנקלין היה סר הרברט סמואל (Sir Herbert Samuel) (לימים הוויקונט סמואל), שהיה שר הפנים ב-1916 והיהודי המעשי הראשון שכיהן בממשלת בריטניה. דודתה, הלן קרוליין פרנקלין, המוכרת במשפחה כ"מיימי", הייתה נשואה לנורמן בנטוויץ' (Norman Bentwich), שהיה היועץ המשפטי לממשלה במנדט הבריטי על פלשתינה (א"י). הלן הייתה פעילה בארגוני עובדים ובתנועת הסופרג'יזם (זכות הבחירה לנשים) ולימים הייתה חברה במועצת מחוז לונדון. דודה של פרנקלין, יו פרנקלין, היה דמות בולטת נוספת בתנועת הסופרג'יזם, אם כי מעשיו בתחום זה הביכו את משפחת פרנקלין. שמה האמצעי של רוזלינד, "אלסי", ניתן לזכר אשתו הראשונה של יו, שנפטרה במגפת השפעת של 1918. משפחתה הייתה מעורבת באופן פעיל ב"קולג' העובדים", שם לימד אביה בערבים את מקצועות החשמל, המגנטיות ותולדות המלחמה הגדולה, ולימים הפך לסגן המנהל.
הוריה של פרנקלין סייעו ליישב פליטים יהודים מאירופה שנמלטו מהנאצים, במיוחד אלו שהגיעו ב"קינדר-טרנספורט". הם קלטו שני ילדים יהודים לביתם, ואחת מהם, אוסטרית בת תשע בשם אווי אייזנשטטר (Evi Eisenstädter), חלקה את החדר עם אחותה ג'ניפר.
### חינוך
מילדותה המוקדמת הפגינה פרנקלין יכולות לימודיות יוצאות דופן. בגיל שש הצטרפה לאחיה רולנד בבית הספר "נורלנד פלייס" (Norland Place School), בית ספר יסודי פרטי במערב לונדון. באותה תקופה תיארה דודתה של פרנקלין, מיימי (הלן בנטוויץ'), את רוזלינד בפני בעלה: "רוזלינד חכמה בצורה מדאיגה – היא מבלה את כל זמנה בפתרון תרגילי חשבון להנאתה, ותמיד מקבלת את התשובות הנכונות". פרנקלין גם פיתחה עניין מוקדם בקריקט ובהוקי. בגיל תשע נכנסה לפנימייה, בית הספר "לינדורס" לנערות (Lindores School for Young Ladies) בסאסקס. בית הספר היה קרוב לחוף הים, והמשפחה רצתה סביבה טובה לבריאותה העדינה של פרנקלין.
פרנקלין הייתה בת 11 כשעברה לבית הספר לבנות "סנט פול" (St Paul's Girls' School) בהמרסמית', מערב לונדון, אחד מבתי הספר הבודדים לבנות בלונדון שלימדו פיזיקה וכימיה. בסנט פול היא הצטיינה במדעים, לטינית וספורט. פרנקלין למדה גם גרמנית והפכה לשולטת בצרפתית, שפה שתמצא שימושית מאוחר יותר. פרנקלין עמדה בראש כיתותיה וזכתה בפרסים שנתיים. חולשתה הלימודית היחידה הייתה במוזיקה, ועבורה פנה מנהל המוזיקה של בית הספר, המלחין גוסטב הולסט (Gustav Holst), לאמה כדי לברר אם ייתכן שהיא סבלה מבעיות שמיעה או מדלקת שקדים. עם שישה ציונים בהצטיינות, עברה פרנקלין את בחינות הבגרות שלה ב-1938, וזכתה במלגה לאוניברסיטה, ה-School Leaving Exhibition בסך 30 ליש"ט לשנה למשך שלוש שנים, ו-5 ליש"ט מסבה. אביה של פרנקלין ביקש ממנה להעניק את המלגה לסטודנט פליט ראוי.
### קיימברידג' ומלחמת העולם השנייה
פרנקלין הגיעה לניונהאם קולג', קיימברידג', ב-1938 ולמדה כימיה במסגרת ה-Natural Sciences Tripos. שם פגשה את הספקטרוסקופיסט ביל פרייס (Bill Price), שעבד איתה כמדריך מעבדה ולימים הפך לאחד מעמיתיה הבכירים בקינגס קולג' לונדון. בשנת 1941 הוענקו לפרנקלין ציוני הצטיינות מדרגה שנייה בבחינות הגמר שלה. ההצטיינות התקבלה כתואר ראשון לצורך העסקה. קיימברידג' החלה להעניק תוארי BA ו-MA לנשים החל מ-1947, ובוגרות קודמות קיבלו תארים אלו רטרואקטיבית. בשנה האחרונה שלה בקיימברידג' פגשה פרנקלין פליטה צרפתייה בשם אדריאן וייל (Adrienne Weill), תלמידתה לשעבר של מארי קירי, שהשפיעה רבות על חייה ועל הקריירה שלה ועזרה לה לשפר את הצרפתית המדוברת שלה.
לפרנקלין הוענקה מלגת מחקר בניונהאם קולג', שבאמצעותה הצטרפה למעבדה לכימיה פיזיקלית של אוניברסיטת קיימברידג' כדי לעבוד תחת רונלד ג'ורג' ורייפורד נוריש, שזכה לימים בפרס נובל לכימיה. בשנה היחידה שבה עבדה שם, פרנקלין לא זכתה להצלחה רבה. כפי שתיאר הביוגרף שלו, נוריש היה "עקשן וכמעט סוטה בוויכוחים, שתלטן ורגיש לביקורת". הוא לא הצליח להחליט על הקצאת העבודה עבורה. באותה תקופה נוריש היה שקוע בשתייה כבדה. פרנקלין כתבה שהוא גרם לה לתעב אותו לחלוטין.
לאחר שהתפטרה מהמעבדה של נוריש, מילאה פרנקלין את דרישות חוקי השירות הלאומי בעבודה כקצינת מחקר עוזרת באגודה הבריטית לחקר ניצול פחם (BCURA) בשנת 1942. ה-BCURA מוקמה באחוזת קומב ספרינגס (Coombe Springs Estate) ליד קינגסטון שעל התמזה, סמוך לגבול הדרום-מערבי של לונדון. נוריש שימש כיועץ לצבא ב-BCURA. ג'ון ג. בנט (John G. Bennett) היה המנהל. מרצ'לו פיראני (Marcello Pirani) וויקטור גולדשמידט (Victor Goldschmidt), שניהם פליטים מהנאצים, היו יועצים והרצו ב-BCURA בזמן שפרנקלין עבדה שם.
במהלך מחקרה ב-BCURA התגוררה פרנקלין בתחילה בפנסיון של אדריאן וייל בקיימברידג', עד שבת דודתה, איירין פרנקלין, הציעה שהן יחלקו מגורים בבית פנוי בפאטני (Putney) שהיה שייך לדודה. יחד עם איירין, רוזלינד התנדבה כסדרנית בהגנה מפני פשיטות אוויריות וערכה סיורים קבועים כדי לבדוק את שלומם של האנשים במהלך פשיטות אוויריות.
פרנקלין חקרה את הנקבוביות של הפחם באמצעות הליום כדי לקבוע את צפיפותו. באמצעות כך גילתה את הקשר בין ההיצרויות העדינות בנקבוביות הפחם לבין החדירות של החלל הנקבובי. על ידי הסקת מסקנה שחומרים נפלטו לפי סדר גודל מולקולרי ככל שהטמפרטורה עלתה, היא סייעה לסווג פחמים ולחזות במדויק את ביצועיהם למטרות דלק ולייצור מכשירים בזמן מלחמה כגון מסכות גז. עבודה זו היוותה את הבסיס לתזה של פרנקלין לדוקטורט "הכימיה הפיזיקלית של קולואידים אורגניים מוצקים עם התייחסות מיוחדת לפחם", שעבורה העניקה לה אוניברסיטת קיימברידג' תואר דוקטור בשנת 1945. היא היוותה גם בסיס למספר מאמרים.
קריירה ומחקר
### פריז
עם סיום מלחמת העולם השנייה ב-1945, ביקשה פרנקלין מאדריאן וייל עזרה ושתיידע אותה על משרות פנויות עבור "כימאית פיזיקלית שיודעת מעט מאוד כימיה פיזיקלית, אבל הרבה מאוד על החורים בפחם". בכנס בסתיו 1946 הציגה וייל את פרנקלין בפני מרסל מתייה (Marcel Mathieu), מנהל המרכז הלאומי למחקר מדעי (CNRS), רשת המכונים המהווה את החלק העיקרי של מעבדות המחקר המדעי הנתמכות על ידי ממשלת צרפת. הדבר הוביל למינויה לעבודה עם ז'אק מרינג במעבדה המרכזית לשירותים כימיים של המדינה בפריז. פרנקלין הצטרפה למעבדה (כפי שכונתה על ידי הצוות) של מרינג ב-14 בפברואר 1947 כאחת מחמישה עשר החוקרים (chercheurs).
מרינג היה קריסטלוגרף קרני רנטגן שהשתמש בעקיפת קרני רנטגן לחקר זהורית (rayon) וחומרים אמורפיים אחרים, בניגוד לאלפי הגבישים הסדירים שנחקרו בשיטה זו במשך שנים רבות. הוא לימד את פרנקלין את ההיבטים המעשיים של יישום קריסטלוגרפיה של קרני רנטגן על חומרים אמורפיים. הדבר הציב אתגרים חדשים בביצוע ניסויים ובפרשנות התוצאות. היא יישמה אותם על בעיות נוספות הקשורות לפחם ולחומרים פחמניים אחרים, ובמיוחד על השינויים בסידור האטומים כאשר אלו הופכים לגרפיט. פרנקלין פרסמה כמה מאמרים נוספים על עבודה זו, שהפכה לחלק מהזרם המרכזי של הפיזיקה והכימיה של פחם ופחמן. היא טבעה את המונחים פחמן גרפיטי ופחמן לא-גרפיטי. עבודת הפחם סוקרה במונוגרפיה משנת 1993, ובספר הלימוד המתפרסם בקביעות "כימיה ופיזיקה של פחמן". מרינג המשיך את חקר הפחמן בצורות שונות, תוך שימוש בעקיפת קרני רנטגן ובשיטות אחרות.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →### קינגס קולג' לונדון
בשנת 1950 הוענקה לפרנקלין מלגת "טרנר וניואל" (Turner & Newall) לשלוש שנים לעבודה בקינגס קולג' לונדון. בינואר 1951 החלה לעבוד כעמיתת מחקר ביחידה לביופיזיקה של המועצה למחקר רפואי (MRC), בניהולו של ג'ון רנדל. פרנקלין מונתה במקור לעבוד על עקיפת קרני רנטגן של חלבונים וליפידים בתמיסה, אך רנדל הפנה את עבודתה לסיבי DNA בגלל התפתחויות חדשות בתחום, ופרנקלין הייתה אמורה להיות חוקרת העקיפה הניסויית המנוסה היחידה בקינגס באותה עת. רנדל ביצע את ההקצאה מחדש הזו, עוד לפני שפרנקלין החלה לעבוד בקינגס, בגלל עבודתו החלוצית של חוקר ה-DNA מוריס וילקינס, והוא הקצה מחדש את ריימונד גוסלינג, הסטודנט לתואר שני שעבד עם וילקינס, להיות העוזר שלה.
בשנת 1950 הכין הכימאי השווייצרי רודולף סיגנר (Rudolf Signer) בברן דגימת DNA מטוהרת מאוד מתימוס של עגל. הוא הפיץ את דגימת ה-DNA, שנודעה מאוחר יותר כ"DNA של סיגנר", בתחילת מאי 1950 במפגש של "חברת פאראדיי" (Faraday Society) בלונדון, ווילקינס היה אחד המקבלים. אפילו באמצעות ציוד גולמי, וילקינס וגוסלינג השיגו תמונת עקיפה באיכות טובה של דגימת ה-DNA שעוררה עניין נוסף במולקולה זו. עם זאת, רנדל לא ציין בפניהם שהוא ביקש מפרנקלין להשתלט גם על עבודת עקיפת ה-DNA וגם על הנחיית התזה של גוסלינג. בזמן שווילקינס היה בחופשה, רנדל, במכתב מדצמבר 1950, הבטיח לפרנקלין ש"לגבי מאמץ הרנטגן הניסויי, כרגע תהיו רק את וגוסלינג". חוסר התקשורת של רנדל לגבי הקצאה מחדש זו תרם משמעותית לחיכוך המתועד היטב שהתפתח בין וילקינס לפרנקלין. כשווילקינס חזר, הוא מסר את ה-DNA של סיגנר ואת גוסלינג לפרנקלין.
פרנקלין, שעבדה כעת עם גוסלינג, החלה ליישם את מומחיותה בטכניקות עקיפת קרני רנטגן על מבנה ה-DNA. היא השתמשה בשפופרת קרני רנטגן חדשה בעלת מיקוד עדין ובמיקרו-מצלמה שהוזמנו על ידי וילקינס, אך אותן היא שיפרה, כיוונה ומיקדה בזהירות. בהתבסס על הרקע שלה בכימיה פיזיקלית, חידוש קריטי שסיפקה פרנקלין היה יצירת תא מצלמה שניתן לשלוט בלחות שלו באמצעות תמיסות מלח רוויות שונות. כשווילקינס שאל על טכניקה משופרת זו, היא השיבה במונחים שהעליבו אותו שכן היה לה "אווירה של עליונות קרירה".
הרגלה של פרנקלין להסתכל לאנשים בעיניים בעוצמה תוך שהיא תמציתית, חסרת סבלנות וישירה, ערער את ביטחונם של רבים מעמיתיה. בניגוד מוחלט, וילקינס היה ביישן מאוד, ומחושב בדיבורו בעודו נמנע מלהסתכל לאיש ישירות בעיניים. עם המצלמה הגאונית השולטת בלחות, פרנקלין הצליחה עד מהרה להפיק תמונות רנטגן באיכות טובה יותר מאלו של וילקינס. היא גילתה מיד שדגימת ה-DNA יכולה להתקיים בשתי צורות: בלחות יחסית גבוהה מ-75%, סיב ה-DNA הפך לארוך ודק; כשהיה יבש יותר, הוא הפך לקצר ושמן. היא התייחסה במקור לראשונה כ"רטובה" ולשנייה כ"גבישית".
על מבנה ה-DNA הגבישי, פרנקלין רשמה לראשונה את הניתוח במחברתה, שבו נכתב: "עדות למבנה ספירלי [כלומר הליקלי]. שרשרת ישרה לא מסובבת היא בלתי סבירה ביותר. היעדר השתקפויות על המרידיאן בצורה הגבישית מרמז על מבנה ספירלי". תגלית מיידית מכך הייתה שקבוצת הפוספט נמצאת מחוץ לשרשרת ה-DNA הראשית; פרנקלין, לעומת זאת, לא יכלה להבין אם יכולות להיות שתיים או שלוש שרשרות. היא הציגה את הנתונים שלה בהרצאה בנובמבר 1951, בקינגס קולג' לונדון. בהערות ההרצאה שלה כתבה פרנקלין את הדברים הבאים:
> התוצאות מצביעות על מבנה הליקלי (שחייב להיות דחוס מאוד) המכיל 2, 3 או 4 שרשרות חומצת גרעין קואקסיאליות ליחידה הליקלית, ובעל קבוצות פוספט קרוב לחוץ.
פרנקלין כינתה אז "A" ו-"B" בהתאמה עבור הצורות "הגבישית" ו"הרטובה". (התפקודים הביולוגיים של A-DNA התגלו רק 60 שנה מאוחר יותר.) בגלל סכסוך האישיות העז שהתפתח בין פרנקלין לווילקינס, רנדל חילק את העבודה על ה-DNA. פרנקלין בחרה בצורת ה-"A" העשירה בנתונים בעוד וילקינס בחר בצורת ה-"B".
עד סוף 1951, הפך למקובל בקינגס ש-B-DNA הוא סליל, אך לאחר שפרנקלין רשמה תמונה אסימטרית במאי 1952, פרנקלין לא השתכנעה ש-A-DNA הוא סליל. ביולי 1952, כבדיחה על וילקינס (שהביע לעיתים קרובות את דעתו ששתי צורות ה-DNA הן הליקליות), פרנקלין וגוסלינג הפיקו הודעת אבל המצטערת על "מותו" של ה-DNA ההליקלי A, שנוסחה כך:
> בצער רב עלינו להודיע על מותו, ביום שישי ה-18 ביולי 1952, של סליל ה-DNA (גבישי). המוות בא בעקבות מחלה ממושכת שקורס אינטנסיבי של זריקות בסליות [בהתייחס לפונקציית בסל ששימשה לניתוח דפוסי עקיפת קרני הרנטגן] לא הצליח להקל. טקס זיכרון ייערך ביום שני או שלישי הבא. יש תקווה שד"ר מ. ה. פ. וילקינס ידבר לזכרו של הסליל המנוח. [חתומים רוזלינד פרנקלין וריימונד גוסלינג.]
לאורך 1952 הם עבדו על יישום פונקציית פטרסון (Patterson function) על תצלומי הרנטגן של ה-DNA שהפיקו. זו הייתה גישה ארוכה ועמוסה בעבודה אך היא הניבה תובנה משמעותית לגבי מבנה המולקולה. פרנקלין הייתה מחויבת לחלוטין לנתונים ניסיוניים והתנגדה בתוקף לבניית תיאוריות או מודלים, כפי שאמרה: "אנחנו לא הולכים לשער, אנחנו הולכים לחכות, אנחנו הולכים לתת לנקודות בתצלום הזה להגיד לנו מהו מבנה ה-[DNA]". תצלומי עקיפת קרני הרנטגן, כולל תצלום 51 המפורסם שצולם על ידי גוסלינג בתקופה זו, כונו על ידי ג'ון דזמונד ברנל כ"בין תצלומי הרנטגן היפים ביותר של חומר כלשהו שצולמו אי פעם".
עד ינואר 1953, פרנקלין יישבה את הנתונים הסותרים שלה, והגיעה למסקנה שלשתי צורות ה-DNA היו שני סלילים, והחלה לכתוב סדרה של שלושה כתבי יד טיוטה, ששניים מהם כללו שלד DNA כפול-סלילי (ראו להלן). שני כתבי היד של פרנקלין על A-DNA הגיעו ל-Acta Crystallographica בקופנהגן ב-6 במרץ 1953, יום לפני שקריק וווטסון השלימו את המודל שלהם על B-DNA. פרנקלין בוודאי שלחה אותם בדואר בזמן שהצוות מקיימברידג' בנה את המודל שלו, ובוודאי כתבה אותם לפני שידעה על עבודתם. ב-8 ביולי 1953 שינתה פרנקלין אחד ממאמרי ה-Acta הללו שהיו "בהגהה", "לאור עבודה אחרונה" של צוותי המחקר של קינגס וקיימברידג'.
מאמר הטיוטה השלישי היה על ה-B-DNA, מתוארך ל-17 במרץ 1953, שהתגלה שנים לאחר מכן בין מסמכיה על ידי עמיתה של פרנקלין מבירקבק, אהרון קלוג. לאחר מכן הוא פרסם ב-1974 הערכה של המתאם ההדוק של הטיוטה לשלישי מבין שלישיית מאמרי ה-DNA המקוריים של Nature מה-25 באפריל 1953. קלוג תכנן מאמר זה כדי להשלים את המאמר הראשון שכתב ב-1968 בהגנה על תרומתה המשמעותית של פרנקלין למבנה ה-DNA. קלוג כתב את המאמר הראשון הזה בתגובה לתמונה הלא שלמה של עבודתה של פרנקלין כפי שתוארה בספרו של ג'יימס ווטסון מ-1968, "הסליל הכפול".
כפי שתואר בצורה חיה על ידי ווטסון, הוא נסע לקינגס ב-30 בינואר 1953 כשהוא נושא טיוטה של ההצעה השגויה של לינוס פאולינג (Linus Pauling) למבנה ה-DNA. מכיוון שווילקינס לא היה במשרדו, ווטסון הלך למעבדה של פרנקלין עם המסר הדחוף שלו שכולם צריכים לשתף פעולה לפני שפאולינג יגלה את טעותו. פרנקלין שלא התרשמה כעסה כשוווטסון רמז שהיא לא יודעת איך לפרש את הנתונים של עצמה. ווטסון נסוג בחיפזון, ונתקל בווילקינס שנמשך על ידי המהומה. וילקינס השתתף בצערו של חברו המוטרד ואז הראה לווטסון את תמונת הרנטגן של ה-DNA של פרנקלין. ווטסון, בתורו, הראה לווילקינס כתב יד לפני פרסום מאת פאולינג ורוברט קורי (Robert Corey), שהכיל מבנה DNA הדומה להפליא למודל השגוי הראשון שלהם.
גילוי מבנה ה-DNA
בנובמבר 1951, ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק ממעבדת קוונדיש (Cavendish Laboratory) באוניברסיטת קיימברידג' החלו לבנות מודל מולקולרי של ה-B-DNA תוך שימוש בנתונים דומים לאלו שהיו זמינים לשני הצוותים בקינגס. בהתבסס על הרצאתה של פרנקלין בנובמבר 1951 שה-DNA הוא הליקלי עם שתי או שלוש שרשרות, הם בנו מודל של סליל משולש, שהוכח מיד כפגום. בפרט, במודל היה שלד הפוספט של המולקולות שיוצר ליבה מרכזית. עם זאת, פרנקלין ציינה שהמסיסות המתקדמת של גבישי DNA במים פירושה שקבוצות הפוספט ההידרופיליות החזקות היו כנראה בצד החיצוני של המבנה; בעוד שהכישלון הניסויי לטיטרציה של קבוצות ה-CO- וה-NH2 של הבסיסים פירושו שאלו היו כנראה בלתי נגישים בחלק הפנימי של המבנה. כישלון ראשוני זה הוביל את ווטסון וקריק להתמקד בנושאים אחרים במשך רוב השנה שלאחר מכן.
בניית מודלים יושמה בהצלחה בפיענוח מבנה הסליל האלפא על ידי לינוס פאולינג ב-1951, אך פרנקלין התנגדה לבניית מודלים תיאורטיים בטרם עת, עד להשגת נתונים מספיקים כדי להנחות כראוי את בניית המודל. היא החזיקה בדעה שבניית מודל צריכה להתבצע רק לאחר שחלק מספיק מהמבנה ידוע. שכנועה של פרנקלין רק התחזק כשפאולינג וקורי הציגו גם הם מודל סליל משולש שגוי במאמרם מסוף 1952 (שפורסם בפברואר 1953). זהירה תמיד, פרנקלין רצתה לחסל אפשרויות מטעות. תצלומים של שולחן העבודה שלה בבירקבק מראים שפרנקלין השתמשה באופן שגרתי במודלים מולקולריים קטנים של DNA, אם כי בהחלט לא כאלו בקנה מידה גדול שהיו בשימוש מוצלח בקיימברידג'.
הגעתו לקיימברידג' של מאמרו הפגום של לינוס פאולינג בינואר 1953 הניעה את ראש מעבדת קוונדיש, לורנס בראג (Lawrence Bragg), לעודד את ווטסון וקריק לחדש את בניית המודל שלהם. שישה שבועות של מאמצים אינטנסיביים עקבו, כשהם ניסו לנחש כיצד בסיסי הנוקלאוטידים נארזים לתוך הליבה של מבנה ה-DNA, בתוך הפרמטרים הרחבים שנקבעו על ידי הנתונים הניסוייים מהצוות בקינגס, שהמבנה צריך להכיל סליל אחד או יותר עם מרחק חזרה של 34 אנגסטרום, עם כנראה עשרה אלמנטים בכל חזרה; וכי קבוצות הפוספט ההידרופיליות צריכות להיות בצד החיצוני (אם כי כשוואטסון וקריק נאבקו להגיע למבנה, הם לעיתים סטו מכל אחת מהנחות אלו במהלך התהליך).
קריק וווטסון קיבלו דחף נוסף באמצע פברואר 1953 כאשר מנחה התזה של קריק, מקס פרוץ (Max Perutz), נתן לקריק עותק של דו"ח שנכתב עבור ביקור של ועדת ביופיזיקה של המועצה למחקר רפואי בקינגס בדצמבר 1952, המכיל רבים מחישובי הקריסטלוגרפיה של פרנקלין. זה אישר באופן מכריע את מרחק החזרה של 34 אנגסטרום; וקבע שלמבנה הייתה סימטריה C2, מה שאישר מיד לקריק שהוא חייב להכיל מספר שווה של שרשרות מקבילות ואנטי-מקבילות הרצות בכיוונים מנוגדים.
מכיוון שפרנקלין החליטה לעבור לבירקבק קולג' ורנדל התעקש שכל עבודת ה-DNA חייבת להישאר בקינגס, וילקינס קיבל עותקים של תצלומי העקיפה של פרנקלין מגוסלינג. עד ה-28 בפברואר 1953 חשו ווטסון וקריק שהם פתרו את הבעיה מספיק כדי שקריק יכריז (בפאב המקומי) שהם "מצאו את סוד החיים". עם זאת, הם ידעו שהם חייבים להשלים את המודל שלהם לפני שיוכלו להיות בטוחים. הקרבה להתאמה לנתונים הניסוייים מקינגס הייתה אישור חיוני למבנה.
ווטסון וקריק סיימו לבנות את המודל שלהם ב-7 במרץ 1953, יום לפני שקיבלו מכתב מווילקינס שציין שפרנקלין עוזבת סוף סוף ושהם יכולים להשקיע "כל יד במאמץ". זה היה גם יום אחד לאחר ששני מאמרי ה-A-DNA של פרנקלין הגיעו ל-Acta Crystallographica. וילקינס בא לראות את המודל בשבוע שלאחר מכן, לפי הביוגרפית של פרנקלין ברנדה מדוקס (Brenda Maddox), ב-12 במרץ, ולכאורה הודיע על כך לגוסלינג עם חזרתו לקינגס.
אחד הרגעים הקריטיים והמתעלמים ביותר במחקר ה-DNA היה כיצד ומתי פרנקלין הבינה והודתה ש-B-DNA הוא מולקולה כפולת-סליל. כשקלוג בחן לראשונה את מסמכיה של פרנקלין לאחר מותה, הוא הגיע בתחילה לרושם שפרנקלין לא השתכנעה מהטבע כפול-הסליל עד הידיעה על המודל של קיימברידג'. אך קלוג גילה מאוחר יותר את הטיוטה המקורית של כתב היד (מתוארך ל-17 במרץ 1953) שממנה התברר שפרנקלין כבר פתרה את המבנה הנכון. החדשות על מודל ווטסון-קריק הגיעו לקינגס למחרת, ה-18 במרץ, מה שמרמז שפרנקלין הייתה לומדת על כך הרבה יותר מאוחר מכיוון שעברה לבירקבק. בדיקה נוספת של מחברתה חשפה שפרנקלין כבר חשבה על המבנה ההליקלי עבור B-DNA בפברואר 1953 אך לא הייתה בטוחה במספר השרשרות, כפי שכתבה: "עדות ל-2-שרשרות (או סליל של שרשרת אחת)". מסקנתה על הטבע ההליקלי הייתה ברורה, אם כי היא לא הצליחה להבין את הארגון המלא של שרשרות ה-DNA, שכן האפשרות של שתי שרשרות הרצות בכיוונים מנוגדים לא עלתה בדעתה.
לקראת סוף פברואר, החלה פרנקלין לעבד את האינדיקציות לשרשרות כפולות, כפי שציינה: "מבנה B לא מתאים לתיאוריה הליקלית יחידה, אפילו עבור קווי שכבה נמוכים". עד מהרה עלה בדעתה ש-B-DNA ו-A-DNA דומים מבנית, ותפסה את A-DNA כ"גרסה לא מפותלת" של B-DNA. פרנקלין וגוסלינג כתבו כתב יד בן חמישה עמודים ב-17 במרץ שכותרתו "הערה על תצורה מולקולרית של נתרן תימונוקלאט". לאחר שהמודל של ווטסון-קריק נודע, נראה שהיה רק שינוי אחד (בכתב יד) לאחר הסדר בסוף הטקסט שקובע שהנתונים שלהם היו עקביים עם המודל, והופיע ככזה בשלישיית מאמרי ה-Nature מה-25 באפריל 1953; השינוי האחר היה מחיקת "הערה על" מהכותרת.
כאשר פרנקלין שקלה את הסליל הכפול, היא גם הבינה שהמבנה לא יהיה תלוי בסדר המפורט של הבסיסים, וציינה ש"מגוון אינסופי של רצפי נוקלאוטידים יהיה אפשרי כדי להסביר את הספציפיות הביולוגית של ה-DNA". עם זאת, היא עדיין לא ראתה את המשלימות של זיווג הבסיסים – פריצת הדרך של קריק וווטסון מה-28 בפברואר, עם כל משמעותה הביולוגית; ואכן בשלב זה לא היו לפרנקלין המבנים הנכונים של הבסיסים, כך שאפילו אם הייתה מנסה, פרנקלין לא הייתה מסוגלת ליצור מבנה מספק. היסטוריוני המדע נתנאל ק. קומפורט (Nathaniel C. Comfort), מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס, ומתיו קוב (Matthew Cobb), מאוניברסיטת מנצ'סטר, הסבירו ש"לא היה לה זמן לבצע את הקפיצות הסופיות הללו, כי ווטסון וקריק הקדימו אותה לתשובה".
שבועות לאחר מכן, ב-10 באפריל, כתבה פרנקלין לקריק לבקש רשות לראות את המודל שלהם. פרנקלין שמרה על הספקנות שלה לגבי בניית מודלים בטרם עת גם לאחר שראתה את המודל של ווטסון-קריק, ונשארה לא מתרשמת. מדווח כי פרנקלין העירה, "זה יפה מאוד, אבל איך הם הולכים להוכיח את זה?" כמדענית ניסויית, נראה שהיא הייתה מעוניינת להפיק ראיות גדולות בהרבה לפני פרסום מודל מוצע כ"מוכח". בהתאם לכך, תגובתה של פרנקלין למודל ווטסון-קריק הייתה בהתאם לגישתה הזהירה למדע.
קריק וווטסון פרסמו את המודל שלהם ב-Nature ב-25 באפריל 1953, במאמר המתאר את המבנה כפול-הסליל של ה-DNA עם הערת שוליים בלבד המכירה ב"כך שקיבלנו השראה מידע כללי על תרומתם ה'לא פורסמה' של פרנקלין ווילקינס". למרות שזה היה המינימום ההכרחי, למעשה היה להם מספיק ידע ספציפי על הנתונים של פרנקלין וגוסלינג שעליהם יכלו לבסס את המודל שלהם. כתוצאה מעסקה שנרקמה על ידי שני מנהלי המעבדות, מאמרים של וילקינס ופרנקלין, שכללו את נתוני עקיפת קרני הרנטגן שלהם, שונו ואז פורסמו שניים ושלישיים באותו גיליון של Nature, ככל הנראה רק בתמיכה במאמר התיאורטי של קריק וווטסון שהציע מודל עבור ה-B-DNA. רוב הקהילה המדעית היססה מספר שנים לפני שקיבלה את הצעת הסליל הכפול. בתחילה, בעיקר גנטיקאים אימצו את המודל בגלל ההשלכות הגנטיות הברורות שלו.
### בירקבק קולג'
פרנקלין עזבה את קינגס קולג' לונדון באמצע מרץ 1953 לבירקבק קולג', במהלך שתוכנן מזה זמן מה ואותו תיארה (במכתב לאדריאן וייל בפריז) כ"מעבר מארמון לשכונות עוני... אבל נעים יותר בכל זאת". פרנקלין גויסה על ידי ראש המחלקה לפיזיקה והקריסטלוגרף ג'ון דזמונד ברנל, שהיה ידוע בקידום קריסטלוגרפיות נשים. המעבדות החדשות שלה שוכנו ב-21 כיכר טורינגטון (Torrington Square), אחד מזוג בתים ג'ורג'יאניים רעועים וצפופים שהכילו כמה מחלקות שונות; פרנקלין נזפה לעיתים קרובות בברנל על הגישות הרשלניות של חלק מצוות המעבדה האחר, במיוחד בהזדמנות אחת לאחר שעובדים במחלקת הרוקחות הציפו את מעבדתה בקומה הראשונה במים.
למרות דברי הפרידה של ברנל להפסיק את התעניינותה בחומצות גרעין, פרנקלין עזרה לגוסלינג לסיים את התזה שלו, אף שלא הייתה עוד המנחה הרשמית שלו. יחד, הם פרסמו את העדות הראשונה לסליל כפול בצורת A של DNA בגיליון ה-25 ביולי של Nature. בסוף 1954, ברנל השיג מימון לפרנקלין מהמועצה למחקר חקלאי (ARC), מה שאפשר לה לעבוד כמדענית בכירה המפקחת על קבוצת מחקר משלה. ג'ון פינץ' (John Finch), סטודנט לפיזיקה מקינגס קולג' לונדון, הצטרף לאחר מכן לקבוצה של פרנקלין, ואחריו קנת הולמס (Kenneth Holmes), בוגר קיימברידג', ביולי 1955. למרות המימון של ה-ARC, פרנקלין כתבה לברנל שהמתקנים הקיימים נותרו בלתי מתאימים לחלוטין לביצוע מחקר:
> ...שולחן העבודה והמעבדה שלי נמצאים בקומה הרביעית, שפופרת הרנטגן שלי במרתף, ואני אחראית לעבודתם של ארבעה אנשים הפזורים על פני המרתף, הקומות הראשונה והשנייה בשני גרמי מדרגות שונים.
מחקר RNA
פרנקלין המשיכה לחקור חומצת גרעין מרכזית נוספת, RNA, מולקולה מרכזית לחיים כמו ה-DNA. היא השתמשה שוב בקריסטלוגרפיה של קרני רנטגן כדי לחקור את המבנה של נגיף מוזאיקת הטבק (TMV), נגיף RNA. פגישתה של פרנקלין עם אהרון קלוג בתחילת 1954 הובילה לשיתוף פעולה ארוך ומוצלח. קלוג בדיוק קיבל אז את הדוקטורט שלו מטריניטי קולג', קיימברידג', והצטרף לבירקבק בסוף 1953. בשנת 1955 פרסמה פרנקלין את עבודותיה הגדולות הראשונות על TMV ב-Nature, שם תיארה שכל חלקיקי נגיף ה-TMV היו באותו אורך. זה היה בסתירה ישירה לרעיונותיו של הווירולוג הדגול נורמן פירי (Norman Pirie), אם כי התצפית של פרנקלין התבררה בסופו של דבר כנכונה.
התנגדות מאומצת הגיעה מעבודתה של פרנקלין על TMV. היא הבחינה שהחלקיקים דומים באורכם ובעלי אותו מספר של תת-יחידות חלבון. לאחר ששלחה טיוטה של מאמרה לפירי, היא קיבלה מימון למרות דעותיו המנוגדות. בתקופה זו ביקרה פרנקלין בוודס הול (Woods Hole) במסצ'וסטס, באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ובמכון הטכנולוגי של קליפורניה, שם יצרה קשר עם וירולוגים שונים. חוקרים אלו עזרו לבנות את הרשת שלה ואפשרו לה ללמוד יותר על עבודה שיידעה והשלימה את שלה, מה שאפשר לה להבין טוב יותר את המודל שלה. פרנקלין חזרה עם דגימות נגיף. היא גם נהנתה מהבטחות לשיתוף פעולה מוונדל סטנלי (Wendell Stanley) ובארי קומונר (Barry Commoner), מדענים אמריקאים בולטים.
פרנקלין הקצתה את חקר המבנה המלא של TMV לסטודנט הדוקטורט שלה הולמס. הם גילו עד מהרה (פורסם ב-1956) שהכיסוי של TMV היה מולקולות חלבון המסודרות בסלילים. עמיתה קלוג עבד על נגיפים כדוריים עם הסטודנט שלו פינץ', כשפרנקלין מתאמת ומפקחת על העבודה. כצוות, החל מ-1956 הם החלו לפרסם עבודות יסוד על TMV, נגיף המלפפון 4 ונגיף מוזאיקת הלפת הצהובה.
לפרנקלין הייתה גם עוזרת מחקר, ג'יימס וואט (James Watt), מסובסדת על ידי מועצת הפחם הלאומית והיא הייתה כעת מנהיגת קבוצת ה-ARC בבירקבק. חברי צוות בירקבק המשיכו לעבוד על נגיפי RNA המשפיעים על כמה צמחים, כולל תפוח אדמה, לפת, עגבנייה ואפונה. בשנת 1955 הצטרף לצוות סטודנט פוסט-דוקטורט אמריקאי דונלד קספר (Donald Caspar). הוא עבד על המיקום המדויק של מולקולות RNA ב-TMV. בשנה שלאחר מכן פרסמו קספר ופרנקלין מאמרים נפרדים אך משלימים בגיליון ה-10 במרץ של Nature, שבהם הראו שה-RNA ב-TMV מלופף לאורך המשטח הפנימי של הנגיף החלול. קספר לא היה כותב נלהב, ופרנקלין נאלצה לכתוב את כל כתב היד עבורו.
מענק המחקר של פרנקלין מ-ARC פג בסוף 1957, והיא מעולם לא קיבלה את השכר המלא שהוצע על ידי בירקבק. לאחר שברנל ביקש מיו"ר ה-ARC לורד רוטשילד (Lord Rothschild), ניתנה לפרנקלין הארכה של שנה אחת שהסתיימה במרץ 1958.
אקספו 58, היריד הבינלאומי הגדול הראשון לאחר מלחמת העולם השנייה, היה אמור להיערך בבריסל ב-1958. פרנקלין הוזמנה להכין מודל בגובה חמישה רגל של TMV, אותו החלה ב-1957. החומרים שלה כללו כדורי פינג-פונג וידיות פלסטיק לכידון אופניים. היריד העולמי בבריסל, עם תצוגה של מודל הנגיף שלה בביתן המדע הבינלאומי, נפתח ב-17 באפריל, יום לאחר מותה.
נגיף הפוליו
בשנת 1956 ביקרה פרנקלין באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, שם הציעו עמיתים שהקבוצה שלה תחקור את נגיף הפוליו. בשנה שלאחר מכן היא הגישה בקשה למענק משירות בריאות הציבור של ארצות הברית של המכונים הלאומיים לבריאות, שאישר 10,000 ליש"ט (שווה ערך ל-209,449 ליש"ט בשנת 2025) לשלוש שנים, המימון הגדול ביותר שהתקבל אי פעם בבירקבק. בבקשת המענק שלה ציינה פרנקלין את התעניינותה החדשה במחקר נגיפי בעלי חיים. פרנקלין השיגה את הסכמתו של ברנל ביולי 1957, אם כי עלו חששות רציניים לאחר שחשפה את כוונותיה לחקור נגיף פוליו חי, במקום מומת, בבירקבק. בסופו של דבר, ברנל דאג לכך שהנגיף יאוחסן בבטחה בבית הספר להיגיינה ורפואה טרופית בלונדון במהלך מחקר הקבוצה. יחד עם הקבוצה שלה, פרנקלין החלה אז לפענח את מבנה נגיף הפוליו בזמן שהיה במצב גבישי. היא ניסתה להרכיב את גבישי הנגיף בצינורות נימיים למחקרי רנטגן, אך נאלצה להפסיק את עבודתה בשל בריאותה המידרדרת במהירות.
לאחר מותה של פרנקלין, קלוג החליף אותה כמנהיג הקבוצה, והוא, פינץ' והולמס המשיכו לחקור את מבנה נגיף הפוליו. הם הצליחו בסופו של דבר להשיג תמונות רנטגן מפורטות ביותר של הנגיף. ביוני 1959 פרסמו קלוג ופינץ' את ממצאי הקבוצה, וחשפו שלנגיף הפוליו יש סימטריה איקוסהדרלית, ובאותו מאמר הציעו את האפשרות שכל הנגיפים הכדוריים יחזיקו באותה סימטריה, שכן היא אפשרה את המספר הגדול ביותר האפשרי (60) של יחידות מבניות זהות. הצוות עבר למעבדה לביולוגיה מולקולרית, קיימברידג', ב-1962 והמעבדות הישנות בכיכר טורינגטון נהרסו ארבע שנים מאוחר יותר במאי 1966.