В первой своей знаменитой заметке в «Nature» Уотсон и Крик не рассматривали механизм репликации двойной спирали — они ограничились фразой: «It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the material».

Месяц спустя в том же журнале (от 30 мая) вышла вторая их статья, посвящённая GENETICAL IMPLICATIONS предложенной структуры. В ней читаем: «The first feature of our structure wich is of biological interest that it consists not of one chaine, but of two. These two chains coiled around a common fibre axis…» Затем они говорят о комплементарности оснований и о том, что одна цепь служит как бы оттиском другой, и тут открывается путь к объяснению репликации молекулы: «We imagine that prior to duplication the hidrogen bonds are broken, and the two chains unwind and separate. Each chain then acts as a template…» Ближе к концу статьи они отмечают, что цепи перекручены, поэтому нужно, чтобы они как-то разделились; и хотя сейчас трудно сказать, как это происходит, «we do not feel that this objection will be insuperable».

Итак, в этих двух статьях Уотсон и Крик фактически выдвинули две гипотезы.  Одна — о структуре молекулы; другая — о механизме её удвоения. Сам матричный механизм не вызывал сомнения, а вот раскручивание нитей представлялось малопонятным. Первым на эту трудность сразу же обратил внимание научный руководитель Уотсона в Калтехе Макс Дельбрюк, который стал главным инициатором и участником обсуждения (в котором, кстати, принял участие Г. Гамов) данной проблемы.

М. ДЕЛЬБРЮК (1906—1981)

Стали выдвигаться предположения, что синтез дочерних молекул необязательно требует разделения родительских цепей, предлагались (Дельбрюком и другими) конкретные модели. Скажем, на некотором малом участке (локально) как-то происходит распрямление спирали, водородные связи а паре оснований рвутся, основания поворачиваются, к ним пристраиваются комплементарные, потом сдвиг к следующей паре, и так идёт синтез двух дочерних цепей; в результате родительская молекула будет полностью скопирована, оставаясь при этом неизменной (так называемый консервативный механизм).

Значит, прежде всего нужно исследовать процесс репликации, идущий in vivo, — узнать, содержат ли дочерние молекулы элементы родительских или нет. Эту задачу блестяще решили в 1958 г. Мэтью Мезельсон и Фрэнклин Сталь в экспериментах, вошедших в учебники: они доказали, что каждая из двух дочерних молекул содержат по одной родительской цепи (то есть имеет место, как и предполагали Уотсон с Криком, так называемый полуконсервативный механизм репликации).

С этого момента стало ясно: две нити ДНК действительно разделяются. Вопрос: КАК?