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Descubrió la nucleina a partir de núcleos de leucocitos.
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Identificó y nombró las bases nitrogenadas consituyentes de los ácidos nucleicos.
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Eliminó los contaminantes de proteínas que la nucleína contenía, al resto lo llamó ácido nucleico.
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Descubrió la ribosa y la deoxirribosa, los que fueron denominados como ácido ribonucleico y ácido desoxirribonucleico.
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Descubre, mediante difracción de rayos X, que el ADN tiene una estructura regular, con las bases nitrogenadas en paralelo.
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Descubre que en la estructura del ADN hay tanta citosina como guanina, y hay tanta timina como adenina.
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Realiza una serie de fotografías de difracción de rayos X del ADN.
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Propuso una estructura de triple hélice para el ADN, que contenía errores.
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Acuciados por el fracaso de Pauling, publicaron su estructura en 1953