Barbara McClintock :이 미국 과학자의 전기 및 공헌

1930년대에 염색체에 유전자, 즉 우리가 누구인지를 암호화하는 유전 물질이 들어 있다는 것이 이미 의심되었지만, 이것은 경험적으로 입증되지 않았습니다. 많은 사람들이 시도했지만 아무도 염색체-유전자 관계의 시각적 증거를 찾지 못했습니다.

그러나 많은 사람들이 그녀를 유전학자의 분위기를 가진 단순한 식물학자로 여겼음에도 불구하고, Barbara McClintock이 도착했습니다. 그녀는 옥수수를 직접 재배하여 그것을 증명할 수 있었습니다.

이 연구원의 모습은 그 당시의 그녀가 얼마나 진보했는지 때문에 오해를 받은 사람의 모습입니다. 다음으로 우리는 그의 이야기가 무엇을 겪었는지 알아낼 것입니다 Barbara McClintock의 전기, 유전의 역사에서 그것이 왜 그렇게 중요한지 알게 될 것입니다.

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Barbara McClintock의 짧은 전기

Barbara McClintock은 1983년에 노벨 의학 또는 생리학상을 수상한 세포 유전학 전문 미국 과학자입니다., 이러한 인정을 받은 7번째 여성입니다.

그들의 연구는 1930년대의 가장 흥미로운 질문인 세포의 어떤 구조에서 유전자가 발견되는가에 대한 정확한 답을 제시했습니다. McClintock의 연구는 박사 과정 학생인 Harriet Creighton과 함께 유전자가 염색체에 위치한다는 것을 경험적으로 입증하는 데 기여했습니다. 처음으로 제공된 옥수수 식물에 대한 그의 작업 특정 유전 형질과 염색체 기반 사이의 시각적 연결.

그들의 연구는 또한 유전자가 염색체에서 항상 같은 위치를 차지하지 않는다는 것을 발견했습니다. McClintock은 유전 물질이 정적이라는 그의 시대의 생각과 충돌하는 유전자의 전위를 발견했습니다. 따라서 그것은 당시에 가정된 것보다 훨씬 더 복잡하고 유연한 요소, 즉 스스로 재구성할 수 있는 역동적인 구조였습니다.

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어린 시절과 청소년기

Barbara McClintock은 1902년 6월 16일 미국 코네티컷주 하트포드에서 태어났습니다.

. 그녀는 처음에 Eleanor로 등록되었지만 4개월 후에 등록이 그녀가 알고 있던 이름인 Barbara로 변경되었습니다. 그녀는 의사 Thomas Henry McClintock과 Sara Handy McClintock의 결혼에서 셋째 딸이었습니다. 그녀는 어머니보다 아버지에게 더 큰 친밀감을 보였고, 성인이 되어서도 어머니와의 관계는 다소 냉담했지만 두 사람 모두 매우 지지적이었다고 강조했습니다.

McClintock은 어렸을 때부터 큰 독립성을 보였습니다., 그녀 자신이 혼자서 설명할 수 있는 훌륭한 능력이라고 할 수 있는 것. McClintock은 3살부터 학교까지 동네에서 삼촌과 함께 살았습니다. 그의 아버지가 회사를 설립하는 동안 재정적으로 가족을 돕기 위해 뉴욕 브루클린에서 상담실.

그는 브루클린의 에라스무스 홀 고등학교에서 중등 교육을 마쳤습니다. 그는 어렸을 때부터 과학에 관심을 보였고 코넬 대학교에서 공부를 계속하기로 결정했습니다. 그녀의 어머니는 딸들이 고등 교육을 받는 것을 원하지 않았고 그것이 결혼 기회를 저해한다고 생각하여 이에 반대했습니다. 여기에 더하여 가족은 자녀의 대학 등록금을 내지 못하는 특정한 재정적 문제를 겪고 있었습니다.

다행히 Barbara McClintock은 등록금을 내지 않고 Cornell School of Agriculture에 다닐 수 있었고 졸업 후 중등 교육을 받은 그는 고용 사무소에서의 일과 도서관에 가서 독학으로 배운 훈련을 결합할 수 있었습니다. 공공의. 마침내 그리고 그의 아버지의 개입 덕분에 그는 1919년에 코넬 대학에 입학하기 시작했습니다. 학문적이면서 동시에 사회적인, 최초의 학생회 회장으로 선출됨 강좌.

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코넬에서의 교육 및 연구

McClintock은 1919년 Cornell School of Agriculture에서 공부하기 시작했습니다., 그는 식물학을 공부하고 1923년에 이학 학사(BSc) 학위를 취득했습니다. 유전학에 대한 그의 관심은 1921년 식물 육종가이자 유전학자인 C. NS. 허치슨. McClintock의 큰 관심 때문에 Hutchinson은 1922년 그녀를 대학원 유전학 과정에 초대했습니다. 이것은 McClintock의 경력에서 전후를 표시하며 유전학을 탐구하는 데 중요한 노력을 기울였습니다.

학위를 공부하면서 이미 식물학 교수인 McClintock으로 일하면서 당시 옥수수 세포유전학의 새로운 분야였던 분야에 전념했습니다.. 그의 연구 그룹은 Charles R. Burnham, Marcus Rhoades, George Wells Beadle 및 Harriet Creighton.

당시 McClintock의 작업의 주요 목표는 옥수수 염색체를 시각화하고 특성화하는 기술을 개발하는 것이었습니다. 그는 이러한 염색체를 광학현미경을 통해 볼 수 있도록 카민 염색을 기반으로 하는 기술을 개발하여 옥수수에 있는 10개의 염색체 모양을 처음으로 보여주었습니다. 이 염색체의 형태를 연구함으로써 그는 유전되는 특성을 염색체 분절과 연관시킬 수 있었고 염색체가 유전자의 고향임을 확인할 수 있었습니다.

1930년, 바바라 매클린톡 감수 분열 동안 상동 염색체 사이에서 발생하는 교차를 최초로 기술한 사람. 1931년 박사 학위 논문 학생인 Harriet Creighton과 함께 그는 감수 분열 염색체 교차와 유전 형질의 재조합 사이에 관계가 있음을 보여주었습니다. McClintock과 Creighton은 염색체 재조합과 그에 따른 표현형이 새로운 형질의 유전을 초래한다는 것을 발견했습니다.

1931년과 1932년 여름 동안 그는 저명한 유전학자인 루이스 스태들러와 함께 미주리주에서 일했습니다., 그는 돌연변이를 유도할 수 있는 요소로 X선의 사용을 보여주었습니다. McClintock은 돌연변이된 옥수수 계통을 사용하여 고리 염색체, 즉 조사된 단일 염색체의 끝을 융합하여 생성된 원형 DNA 구조를 식별했습니다. 이 기간 동안 그는 또한 핵소체 조립에 필수적인 것으로 밝혀진 옥수수 염색체 6번 영역에 핵성 조직자의 존재를 보여주었습니다.

Barbara McClintock은 1933년과 1934년에 독일에서 6개월 동안 견습 생활을 한 대가로 구겐하임 재단 장학금을 받았습니다. 그의 초기 계획은 몇 주 동안 초파리(파리)에서 교배를 시연한 연구원인 유전학자 Curt Stern과 함께 일하는 것이었습니다. 그녀와 Creighton이 옥수수로 똑같은 일을 한 후, 스턴은 바로 그곳에서 미국으로 이민을 갔습니다. 순간. 이러한 이유로 McClintock을 궁극적으로 수용한 연구소는 Richard B. 골드슈미트.

나치의 부상이 임박했음을 목격한 당시 독일의 정치적 긴장으로 인해 매클린톡은 코넬로 돌아갔다., 1936년까지 남아 있을 것입니다. 그해에 그녀는 University of Missouri-Columbia의 식물학과 조교수 자리를 얻었습니다.

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미주리에서의 경험

미주리 대학에 있는 동안 McClintock은 X선 돌연변이 유발 라인을 계속했습니다. 그는 이러한 조건에서 염색체가 부서지고 융합되지만 배유 세포도 자발적으로 일어난다는 것을 관찰했습니다. 알아낸 방법 분열된 염색분체의 말단은 유사분열 단계에서 DNA 복제 후에 결합됨.

특히, 부러진 염색체가 염색분체 다리를 형성한 것은 후기에 있었는데, 염색분체가 세포 극쪽으로 이동할 때 사라집니다. 이러한 파열은 사라지고 다음 유사 분열의 중간 단계에서 결합을 형성합니다. 주기를 반복하고 거대한 돌연변이를 일으켜 배유의 출현을 초래했습니다. 잡색.

염색체 절단, 병합 및 가교의 이 주기는 당시에 중요한 발견으로 간주되었습니다.. 첫째, 염색체 결합이 무작위적인 과정이 아니라는 것을 보여주었기 때문이고, 둘째로 대규모 돌연변이 생산의 메커니즘을 확인했기 때문입니다. 사실, 이 발견은 매우 중요해서 오늘날 특히 암 연구 연구에서 여전히 사용되고 있습니다.

그녀의 연구가 미주리 주에서 매우 푸른 새싹을 생산하고 있었음에도 불구하고 McClintock은 그녀의 위치에 전혀 만족하지 않았습니다. 그녀는 교수 회의에서 배제되었다고 느꼈고 다른 기관의 공석에 대한 통보를받지 못했습니다.. 초반에는 동료들에게 많은 지지를 받았음에도 불구하고 학문적 경쟁력과 그녀가 독립적이고 외로운 여성이라는 사실은 매번 그녀를 조사에서 소외되게 만들었다. 을 더한.

그의 동료들로부터 그가 얼마나 가치가 없었는지 보여주는 불쾌한 일화는 다음과 같습니다. 1936년, 같은 이름과 성을 가진 여성의 약혼 발표가 잡지에 실렸습니다. 신문. 이 여성을 그녀로 착각한 그녀의 부서장은 그녀가 결혼하면 해고하겠다고 위협했습니다. 그때까지 McClintock은 이미 미국 유전 학회 부회장이었습니다.

McClintock은 그의 코디네이터인 Stadler와 미주리 대학의 행정부에 대한 신뢰를 잃었습니다. 그래서 1941년에 콜드 스프링 하버 연구소 유전학과장으로부터 여름을 보내자고 제안을 받았을 때 즉시 수락했습니다. 그는 자신의 운을 시험해 미주리 이외의 다른 곳에서 일자리를 찾는 방법으로 그렇게 했습니다.

또한 이 시기에 그는 동료인 마커스 로드가 교수였던 컬럼비아 대학교의 방문 교수 자리를 수락했습니다. 그는 Long Island의 Cold Spring Harbor와 자신의 연구 분야를 공유하겠다고 제안했습니다. 1941년 12월에 그는 워싱턴 카네기 연구소 유전학과 소속인 콜드 스프링 하버 연구소에서 연구직. 나는 그것을 받아들이기로 끝낼 것이다.

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콜드 스프링 하버에서의 조사

Cold Spring Harbor에서 1년 동안 파트타임으로 일한 후 Barbara McClintock은 Cold Spring Harbor에서 풀타임 연구원 자리를 수락했습니다. 그곳에서 그는 과학 출판물에서 매우 생산적인 기간인 break-merge-bridge 주기에 대한 작업을 계속할 것입니다.

이러한 많은 조사로 인해 McClintock은 1944년 미국 국립과학원의 학자로 인정받아 세 번째로 여성으로 선출되었다.. 1년 후 그녀는 한 번도 여성에게 주어지지 않은 영예인 미국 유전학회 회장으로 임명되었습니다.

1944년 유전학자 George Beadle의 추천으로 그는 Neurospora crassa 곰팡이에 대한 세포 유전학적 분석을 수행했습니다. Beadle은 처음으로 이 균류를 연구하여 유전자-효소 관계를 입증했습니다. McClintock은 곰팡이의 핵형과 수명 주기를 결정했으며 그 이후로 N. crassa는 유전 연구에서 모델 유기체로 사용됩니다.

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유전자 조절의 발견

매클린톡 1944년 여름을 유전적 모자이크 현상의 이면에 있는 생물학적 메커니즘을 발견하는 데 바쳤습니다., 같은 옥수수 이삭의 씨앗이 다른 색을 띠게 한 유전적 조건. 그는 염색체(좌위)에서 "Dissociator"(Ds)와 "Activator"(Ac)라고 명명한 두 곳을 발견했습니다. D는 Ac가 존재할 때 근처 유전자의 활동에 영향을 미치는 것 외에도 염색체 파손과 관련이 있습니다. 1948년에 그는 두 유전자좌가 염색체 상의 위치를 ​​바꿀 수 있는 전이 가능한 요소라는 것을 발견했습니다.

McClintock은 Ac와 Ds의 전치 효과를 연구했습니다. 여러 세대에 걸쳐 옥수수 알갱이의 착색 패턴을 분석합니다. 그의 관찰은 Ac가 9번 염색체에서 Ds의 전위를 조절했으며 그 전위가 염색체 붕괴의 원인이라는 결론을 내리게 했습니다.

Ds가 이동하면 호황(옥수수씨)의 색을 결정하는 유전자가 발현되는데, 그 이유는 Ds의 억제효과가 없어지고 결과적으로 색의 출현이 일어나기 때문이다. 이 전위는 무작위이므로 모든 세포에 영향을 미치지 않으므로 모자이크가 무익한 상태에서 발생하는 이유를 설명합니다. McClintock은 또한 Ds의 전치가 Ac의 사본 수에 의해 결정된다고 결정했습니다.

50년대 ' 전이 요소가 유전자의 작용을 조절하고 억제하거나 조절하는 방법을 설명하는 가설을 개발했습니다.. 그는 D와 Ac를 유전자와 명확하게 구분하기 위해 제어 단위 또는 조절 요소로 정의했습니다. 이를 통해 그는 유전자 조절이 어떻게 다세포 유기체가 게놈이 동일함에도 불구하고 각 세포의 특성을 다양화할 수 있는지 설명할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 이 아이디어는 게놈의 개념을 완전히 바꿔놓았습니다. 그 전까지는 고정된 명령 세트로 해석되었습니다.

유전자 조절과 조절 요소에 대한 McClintock의 연구는 너무 복잡하고 참신하여 나머지 과학계는 그의 발견을 다소 의심했습니다.. 사실, 그녀 자신은 그 반응을 당혹감과 적의가 뒤섞인 것이라고 묘사했습니다. 그럼에도 불구하고 McClintock은 계속 조사를 진행했습니다.

나중에 그는 Ac 및 D와 유사하지만 더 복잡한 기능을 수행하는 "Suppressor-mutator"(Spm)라는 새로운 규제 요소를 식별했습니다. 그러나 당시 학계의 반응과 McClintock의 인식을 감안할 때 그가 주류 과학에서 멀어지고 있다는 사실이 그를 출판을 중단하게 만들었습니다. 결과.

표창 및 지난 해

1967년 McClintock은 Carnegie Institution의 직위에서 은퇴했습니다., 동일한 회원으로 지명됩니다. 이러한 구별 덕분에 그녀는 동료 대학원생들과 함께 콜드 스프링 하버 연구소에서 명예 과학자로 계속 일할 수 있었습니다. 사실, 그녀는 죽는 날까지 연구소에 소속되어 있었습니다.

1973년 그는 스스로 조사를 계속했지만 규제 요소에 대한 연구 결과를 계속 발표하지 않기로 결정한 이유를 고백했습니다. 그는 실험실에서의 경험 때문에 다른 사람이 그의 무언의 가정을 인식하게 하는 것이 매우 어렵다고 말했습니다. 그는 많은 과학자들의 고정된 생각으로 인해 비판이 보장될 것이기 때문에 일부 발전을 특정 순간에 공유할 수 없다고 생각했습니다. 개념적 변화가 일어나기를 기다렸다가 적시에 전달해야 합니다.

그의 경험은 이와 관련하여 그의 의견에 힘을 주었다. 그들의 연구 결과가 고려되기까지 수십 년이 걸렸습니다.. Barbara McClintock의 연구는 1960년대에 유전학자인 François Jacob과 Jacques Monod가 유사한 결론에 도달했을 때에만 완전히 평가되었습니다. "단백질 합성의 유전적 조절 메커니즘"이라는 제목의 1961년 연구에 발표된 각 연구. 단백질 "). McClintock은 그 작품을 읽고 자신의 발견을 프랑스인이 제기한 것과 비교했습니다.

다행스럽게도, McClintock은 마침내 그녀의 작업으로 널리 인정받았습니다.. 1960년대와 1970년대에 박테리아와 효모에 관한 다른 저자들이 이 동일한 과정을 기술했을 때 그의 전위 발견은 가치가 있었습니다. 70년대에 Ac와 D가 복제되어 클래스 II 트랜스포존임을 보여주었습니다.

Ac는 게놈을 통해 요소의 이동을 허용하는 기능적 트랜스포사제를 순서대로 인코딩하는 완전한 트랜스포존입니다. 대신, Ds는 비기능성, 돌연변이된 버전의 트랜스포사제를 인코딩하며, McClintock의 기능적 설명에 맞는 게놈으로 점프하기 위해 Ac의 존재를 필요로 합니다. 나중의 연구에 따르면 이러한 시퀀스는 휴식과 같이 스트레스를 받지 않으면 움직이지 않습니다. 방사선 조사 또는 다른 방법에 의해, 이러한 이유로 그것의 활성화는 변동성.

매클린톡 다른 과학자들이 그것을 의심하기도 전에 진화적 매개체로서의 이러한 매개체의 역할을 이해했습니다.. 사실, 오늘날 Ac/Ds 시스템은 기능이 알려지지 않은 유전자와 옥수수 이외의 종을 특성화하기 위해 식물에서 돌연변이 유발 도구로 사용됩니다.

그녀가 발견한 것의 진실성과 식물학의 영역을 뛰어넘어 적용할 수 있는 작업의 가치가 마침내 인정을 받은 덕분에 바바라는 McClintock은 1983년 노벨 생리학상을 받았는데, 이는 여성이 7번째로 다른 경우와 달리 한 번만 받은 것입니다. 사람. 일반적으로 노벨 과학상은 연구 팀에게 돌아가지만 McClintock은 평생을 자영업을 해야 했기 때문에 공로는 그녀에게만 돌아갔습니다.

Barbara McClintock은 1992년 9월 2일 그녀가 많은 순간을 살았던 Cold Spring Harbor Laboratory 근처의 Huntington Hospital에서 자연사했습니다. 그는 아흔 살이었고, 자손도 남기지 않고, 결혼도 하지 않고 세상을 떠났습니까?