um numero nao inteiro de aminoacidosNo seguimento, Pauling sugeriu uma estrutura helicoidal para o acido desoxirribonucleico (ADN), ainda que o seu modelo tivesse alguns erros, incluindo a proposicao de grupos neutros de fosfato, ideia que estava em conflito com a natureza acida, e nao neutra, do ADN.[6] Sir Lawrence Bragg decepcionou-se, ao saber que Pauling tinha ganho a corrida para a descoberta da alfa-helice. A equipa de Bragg tinha cometido um erro fundamental, ao nao considerar a natureza planar da ligacao peptidica. Quando nos Laboratorios Cavendish se soube que Pauling trabalhava com os modelos moleculares da estrutura do ADN, James Watson e Francis Crick foram autorizados a propor um modelo estrutural da molecula de ADN, utilizando material nao publicado, dos investigadores Maurice Wilkins e Rosalind Elsie Franklin, do King's College. Em 1953, Watson e Crick propuseram a estrutura, ainda hoje considerada correcta, para a dupla helice do ADN, o que lhes valeria o Nobel de Fisiologia/Medicina de 1962. Um dos obstaculos que Pauling enfrentou durante a sua investigacao foi a impossibilidade de consultar as fotografias de alta qualidade de difraccao do ADN que Franklin tinha efectuado. Quando Pauling as tentou ver num congresso em Inglaterra, o seu passaporte foi retido pelo Departamento de Estado dos Estados Unidos da America, sob a suspeita de ter simpatias pelo comunismoDurante este periodo, Pauling tambem estudou as reaccoes enzimaticas. Encontra-se entre os primeiros cientistas que demonstraram que as enzimas actuam estabilizando os estados de transicao das reaccoes quimicas, o que e fundamental para a compreensao do seu mecanismo de accao. Pauling esta tambem entre os primeiros que propuseram que os anticorpos se ligam aos antigenios gracas a uma compatibilidade das suas estruturas. Seguindo a mesma ordem de ideias, escreveu um artigo juntamente com Max Delbruck, um fisico convertido em biologo, onde sugeria que a replicacao do ADN e devida a complementaridade, e nao a similitude, como tinha sido sugerido por outros cientistas. O modelo de Watson e Crick viria a corroborar esta ideia. Por outra parte, Pauling contribuiu tambem, juntamente com outros investigadores, para o fabrico de anticorpos artificiais, e para um substituto do plasma sanguineo.Em Novembro de 1949, juntamente com Harvey Itano, S. J. Singer e Ibert Wells, Pauling publicou na revista Science a primeira prova da relacao entre uma doenca humana e uma alteracao numa proteina especifica.[8] Utilizando a tecnica de electroforese, demonstraram que a hemoglobina sofrera modificacoes em pacientes com anemia falciforme, e que pacientes que eram propensos a este tipo de anemia, sem te-la desenvolvido, tinham dois tipos de hemoglobina: modificada e nao modificada. Esta publicacao foi a primeira demonstracao de que a hereditariedade mendeliana determinava as propriedades fisicas especificas das proteinas e nao apenas a sua presenca ou ausencia, marcando assim o primeiros passos da genetica molecular.Nos finais da decada de 1950, Pauling comecou a interessar-se pelo problema da poluicao atmosferica e particularmente pelo fenomeno do smog, que tinha vindo a crescer na cidade de Los Angeles. Nesta epoca, a maioria dos cientistas pensavam que o smog se devia as emissoes das refinarias e industrias quimicas. Gracas aos trabalhos de Pauling,