piirynowych - adeniny (A), guaniny (G) oraz dwóch pirymidynowych - cytydyny © i tyminy (T). Cząsteczki dezoksyrybozy z resztami fosforowymi tworzą szkielet obydwu przeciwbieżnych łańcuchów fosforanowo-cukrowych, które są powiązane ze sobą przez pary komplementarnych zasad A-T i C-G.
Każda trójka nukleotydów koduje jeden aminokwas, tj. jednostkę strukturalną białek. W ten sposób w DNA w odcinkach nazywanych genami zostają zapisane wszystkie białka budujące dany organizm.
Jako związek chemiczny DNA zostało odkryte przez Szwajcara - Friedricha Mieschera jeszcze w 1869 roku, w trakcie badań nad chemicznym składem jądra komórkowego. Badacz podejrzewał wprawdzie, że odkryta przez niego cząsteczka może spełniać funkcje substancji dziedzicznej, sądził jednak, że rolę tę spełnia razem z zawartymi w jądrze białkami.
Ponieważ przed publikacją na lamach "Naturę" w 1953 r., DNA nie poświęcano zbyt dużo uwagi, badania Mieschera poszły w zapomnienie. Podobnie stało się z wynikami prac Kanadyjczyka Oswalda Theodore'a Avery'ego, który w doświadczeniach na bakteriach z rodzaju pnetimokoków zaobserwował, że DNA pełni rolę materiału dziedzicznego.
Mimo że odkrycie Avery'ego poszło w zapomnienie i było później określane przez badaczy jako "nieodkryte odkrycie", to właśnie ono skłoniło Jamesa Watsona do rozpoczęcia w 1951 roku prac nad poznaniem dokładnej struktury cząsteczki DNA.
W 1951 roku 23-letni wówczas James Dewey Watson, Amerykanin ze stanu Indiana, przybył do prestiżowego laboratorium imienia Cavendisha w Cambridge. Był biologiem, pracę magisterką a następnie doktorską napisał w dziedzinie zoologii. Sam uważał się za geniusza i tak był postrzegany przez współpracowników z laboratorium.
Po kilku miesiącach pobytu w Cavendish Laboratory Watson dzięki swojemu zaraźliwemu entuzjazmowi nakłonił Francisa Cricka do podjęcia wspólnych badań nad strukturą DNA.
Crick, o 13 lat starszy od Watsona, pracował wówczas nad swoim doktoratem z biofizyki. Z wykształcenia był fizykiem. Przekonanie Cricka do współpracy nie było łatwe, zwłaszcza, że był on przyjacielem Maurice’a Wilkinsa, który rozpoczął prace nad strukturą DNA już w 1947 roku w King's College w Londynie, a rywalizacja między kolegami była wówczas w Anglii uważana za niehonorową.
W badaniach nad DNA Wilkins współpracował, a może raczej rywalizował z Angielką Rosalind Franklin, która z wykształcenia była fizykiem. Badaczka przybyła do King’s College na trzyletnie stypendium i początkowo miała pracować pod kierunkiem Wilkinsa.
Wilkins prowadził badania krystalograficzne cząsteczki DNA metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Był również pierwszym rzecznikiem i zagorzałym zwolennikiem teorii, wedle której DNA ma budowę podwójnej spirali. To podczas jego wykładu na konferencji fizyków w Neapolu w 1951 r. Watson zobaczył po raz pierwszy obraz dyfrakcyjny włókien DNA i zorientował się, że jest to droga do poznania jego struktury chemicznej.