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改变世界的他们——“玉米夫人”芭芭拉•麦克林托克

分类:改变世界的他们 作者:常德市科学技术馆 发布时间:2022-06-04 16:46:00 浏览:1184

   

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   芭芭拉·麦克林托克(1902-6-16 -1992-9-2),遗传学家、植物学家,她是在遗传学研究领域第一位独立获得诺贝尔奖的女科学家,也是世界上第三位独立获诺贝尔奖的女科学家。

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  目前在医学界较为热门的CAR-T疗法中我们是可以看见转座技术的身影的,那说到转座技术不得不提一下的就是它背后的那位强大女性科学家芭芭拉•麦克林托克,她在二十世纪五十年代首次发现了转座子后,就在遗传学领域大放异彩,这也是研究基因功能的重要手段。

 

不忘初衷、坚守本心

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   芭芭拉•麦克林托克1902年6月16日出生于美国康涅狄格州的哈特福德。与大多数科学家不同,麦克林托克的母亲并不支持她搞科研,相反甚至希望她能早点结婚生子,而麦克林托克仍然选择了科学研究,而她的这个选择也让她最终走向了诺贝尔奖。她1923年在康奈尔大学农学院获理学学士学位,1927年获植物学博士学位。起初麦克林托克主要在康奈尔大学从事玉米遗传学的研究。

1941年6月,麦克林托克进入美国纽约长岛冷泉港实验室,正式开始了她的著名研究。尽管“转座基因”的概念她在1938年的时候就已经提出了,但是这一调控系统(Ds Ac调控系统),却是她整整花了6年时间才完全弄清楚的。

这是麦克林托克在细胞学水平上的对基因的追踪,尽管当时人们都还不知道什么是DNA。

 

        基因在染色体上能移动改变位置,也就是说能“转座”,能“跳动”,在当时的遗传学界可是掀起了轩然大波,一众遗传学家们都觉得匪夷所思。因为根据传统的观念的了解,基因在染色体上只能是固定不变的,它们有一定的位置、距离和顺序,它们只能通过交换重组改变自己的相对位置,通过突变改变自己的相对性质;但是,要从染色体的一个位置“跳”到另一个位置,甚至“跳”到别的染色体上,那是科学家们想都不敢想的。因此,他们在读了麦克林托克1950年发表的《玉米易突变位点的由来与行为》和1951年发表的《染色体结构和基因表达》两篇论文以及了解了她在做些什么工作之后,就是说一个不敢相信的大动作,都认为这个女人也许是脑子不正常了。尽管不被外界和同行所理解,但麦克林托克却初心不变,依旧坚持自己的试验结果。


是“金子”总会发光

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  不久后她又发现了另一转座突变调节体系。由于与传统的遗传学观念背道而驰,这让她陷于孤立无助不被大家所接受的境地。大家用怀疑、惊讶的这种异样的目光来看待她。让这位原本在美国遗传学界享有一定影响力的女科学家,经历了她一生中最难熬的一段时光。

  

  当1953年沃森和克里克发现遗传物质DNA的双螺旋结构,遗传学已从微生物遗传学进入了分子遗传学的一个新的阶段。1960的时候,法国科学家雅各布和莫诺用大肠杆菌作出试验,并且提出了乳糖操纵子模型,验证了生物体内基因调控的机制。这鼓励了麦克林托克,她觉得乳糖操纵子模型与她的DsAc调控系统实在是太像了,因此她还专门写了一篇论文《玉米和细菌基因控制体系的比较》并且发表,希望能重新引起科学界对她的重视,然而事与愿违,科学界很快接受了雅各布和莫诺的学说,他们两人也因此于1965年获得了诺贝尔奖金,但遗传学界仍然无视麦克林托克的转座因子,把她和她的理论视为另类和异端。

   时过境迁,分子生物学和分子遗传学的快速发展,科学家们在细菌、真菌乃至其他高等动植物中都渐渐发现了很多与麦克林托克转座因子相同或相似的现象。正是由于这些发现,让大家不得不重新转过身来审视麦克林托克在玉米中的研究,后来通过对麦克林托克理论比较了解的几位科学家的努力,大家逐渐开始正视并了解麦克林托克的研究成果,也惊讶她超越时代的科学发现和她那不屈不挠超越常人的意志力和毅力。1976年,在冷泉港召开的“DNA插入因子、质粒和游离基因”专题讨论会上,明确地承认可用麦克林托克的术语“转座因子”来说明所有能够插入基因组的DNA片段。这个时候,大家才真的对她刮目相看了。我们现在看这段历史,完全可以这样说:麦克林托克才是真正基因调控的“调节-操纵子理论”的先驱者。她在半个世纪以前提出的转座因子理论,对于后来分子生物学和分子遗传学的发展,对基因工程(DNA重组技术)、转基因研究、癌症研究和人类基因组计划的开展,无不具有极其重要的意义。

致敬!转座子之母

   麦克林托克将自己的一生都献给了她深爱的自然科学,年逾八旬的她仍在继续从事玉米细胞遗传学的研究。她一生的多数时间是在实验室里度过的,虽然她终生未嫁,但人们还是尊称她为“玉米夫人”。1992年9月2日,麦克林托克在冷泉港去世,终年90岁。

 


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