باربارا مک کلینتاک (16 ژوئن 1902 - 2 سپتامبر 1992)، دانشمند و سیتوژنتیک آمریکایی، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را در سال 1983 دریافت کرد. سفر آکادمیک او در دکتری به اوج رسید. در گیاه شناسی از دانشگاه کرنل در سال 1927. در کرنل، او کار پیشگام خود را در زمینه سیتوژنتیک ذرت آغاز کرد، زمینه ای که در طول زندگی حرفه ای او کانون اصلی تحقیقات او باقی ماند. در آغاز در اواخر دهه 1920، مک کلینتاک مطالعات خود را به درک کروموزوم ها و تغییرات دینامیکی آنها در طول تولیدمثل ذرت اختصاص داد. او تکنیکی را برای تجسم کروموزوم های ذرت ابداع کرد و از تجزیه و تحلیل میکروسکوپی برای روشن کردن اصول ژنتیکی بنیادی متعدد استفاده کرد. در میان اینها مفهوم نوترکیبی ژنتیکی از طریق تلاقی در طول میوز بود، فرآیندی که شامل تبادل مواد ژنتیکی بین کروموزوم ها است. اگرچه اغلب به اشتباه نسبت داده می شد، اما اولین نقشه ژنتیکی برای ذرت که مناطق کروموزومی را با صفات فیزیکی مرتبط می کرد، تولید نکرد. با این حال، او نقش حیاتی تلومر و سانترومر، مناطق کروموزومی حیاتی برای حفظ یکپارچگی ژنتیکی را روشن کرد. کمکهای او باعث شد تا او به عنوان یک چهره برجسته در رشته خود شناخته شود، که نشان از بورسیههای معتبر و انتخاب او به آکادمی ملی علوم در سال 1944 است.
باربارا مک کلینتاک (زاده ۱۶ ژوئن ۱۹۰۲ – درگذشته ۲ سپتامبر ۱۹۹۲) دانشمند و سیتوژنتیک آمریکایی بود که در سال ۱۹۸۳ جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت کرد. مک کلینتاک در سال 1927 دکترای خود را در رشته گیاه شناسی از دانشگاه کرنل دریافت کرد. در آنجا، او کار خود را به عنوان رهبر توسعه سیتوژنتیک ذرت آغاز کرد که تمرکز تحقیقات او تا پایان عمر بود. از اواخر دهه 1920، مک کلینتاک کروموزوم ها و چگونگی تغییر آنها در طی تولید مثل در ذرت را مورد مطالعه قرار داد. او تکنیک تجسم کروموزوم های ذرت را توسعه داد و از تجزیه و تحلیل میکروسکوپی برای نشان دادن بسیاری از ایده های ژنتیکی اساسی استفاده کرد. یکی از این ایدهها، مفهوم نوترکیبی ژنتیکی از طریق عبور از طریق میوز بود - مکانیزمی که کروموزومها به وسیله آن اطلاعات را تبادل میکنند. او اغلب به اشتباه اولین نقشه ژنتیکی ذرت را تولید کرده است که مناطق کروموزوم را به صفات فیزیکی مرتبط می کند. او نقش تلومر و سانترومر، مناطقی از کروموزوم را که در حفظ اطلاعات ژنتیکی مهم هستند، نشان داد. او به عنوان یکی از بهترین ها در این زمینه شناخته شد، بورسیه های معتبری دریافت کرد، و در سال 1944 به عضویت آکادمی ملی علوم انتخاب شد.
در طول دهه های 1940 و 1950، مک کلینتاک به کشف اساسی ترانسپوزون ها دست یافت و از آنها برای نشان دادن بیان و بیان ویژگی های فیزیکی ژن ها استفاده کرد. او متعاقباً نظریههایی را تدوین کرد که مکانیسمهای پیچیده سرکوب و بیان اطلاعات ژنتیکی را در نسلهای متوالی گیاهان ذرت توضیح میداد. با این حال، با شک و تردید قابل توجهی در مورد تحقیقات خود و پیامدهای عمیق آن، او انتشار یافته های خود را در سال 1953 متوقف کرد.
پس از آن، او تحقیقات جامعی را در مورد سیتوژنتیک و اتنوبوتانی گونه های ذرت آمریکای جنوبی انجام داد. تحقیقات پیشگامانه مک کلینتاک در دهه های 1960 و 1970 به رسمیت شناخته شد و درک گسترده ای به دست آورد، زیرا دانشمندان دیگر به طور مستقل مکانیسم های تغییر ژنتیکی و بیان پروتئین را که او در ابتدا در مطالعات ذرت خود در دهه های 1940 و 1950 نشان داده بود، تأیید کردند. این به رسمیت شناختن دیرهنگام منجر به تمجیدهای متعددی شد که در سال 1983 جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را برای کشف جابجایی ژنتیکی دریافت کرد. از سال 2025، او تنها زنی است که جایزه نوبل مشترکی را در این دسته خاص دریافت کرده است.
زندگی اولیه
باربارا مک کلینتاک با نام النور مک کلینتاک در ۱۶ ژوئن ۱۹۰۲ در هارتفورد، کانکتیکات به دنیا آمد. او سومین فرزند از چهار فرزند توماس هنری مک کلینتاک، پزشک هومیوپاتی، و سارا هندی مک کلینتاک بود. پدرش، توماس مک کلینتاک، از فرزندان مهاجران بریتانیایی بود. خواهر و برادر بزرگتر او شامل مارجوری (متولد اکتبر 1898) و میگنون (متولد نوامبر 1900) بودند. برادر کوچکتر او، مالکوم رایدر (معروف به تام)، 18 ماه پس از او وارد شد. در اوایل کودکی، والدینش نام النور را که «زنانه» و «لطیف» میدانستند، برای او نامناسب میدانستند و متعاقباً باربارا را انتخاب کردند. مک کلینتاک از سنین بسیار جوانی احساس استقلال قوی از خود نشان داد، خصوصیتی که بعداً به عنوان «ظرفیت خود برای تنهایی» توصیف کرد. بین سه سالگی و ورودش به مدرسه، مک کلینتاک نزد عمه و عموی خود در بروکلین، نیویورک زندگی کرد. هدف از این ترتیب کاهش فشار مالی بر روی والدینش بود، زیرا پدرش مطب پزشکی خود را تأسیس کرد. او به عنوان یک کودک منزوی و متکی به خود شناخته می شد. در حالی که او پیوند نزدیکی با پدرش داشت، رابطهاش با مادرش مملو از مشکلات بود، تنشی که در سالهای اولیه او به وجود آمد.
در سال 1908، خانواده مک کلینتاک به بروکلین نقل مکان کردند، جایی که او تحصیلات متوسطه خود را در دبیرستان اراسموس هال به پایان رساند و در سال 1919 فارغالتحصیل شد. آرزوی او ادامه تحصیلات عالی در کالج کشاورزی دانشگاه کرنل بود. با این حال، مادرش با رفتن او به کالج مخالفت کرد، زیرا میترسید که این کار او را غیرقابل ازدواج کند - یکی از دغدغههای رایج اجتماعی آن دوران. علیرغم اینکه تقریباً از ثبت نام ممانعت به عمل آمد، پدرش درست قبل از ثبت نام اجازه داد که منجر به ثبت نام او در کرنل در سال 1919 شد.
آموزش و تحقیق در کرنل
مک کلینتاک در سال 1919 در کالج کشاورزی کرنل فعالیتهای آکادمیک خود را آغاز کرد و در حکمرانی دانشجویی شرکت کرد و در ابتدا به یک انجمن اجتماعی ملحق شد و متعاقباً تعهد خود را پس گرفت. او سپس تمرکز خود را به موسیقی، بهویژه جاز تغییر داد، در حالی که مدرک لیسانس علوم گیاهشناسی را دنبال کرد، که در سال 1923 به پایان رسید. علاقه اساسی او به ژنتیک در سال 1921، در طول ثبتنام در دوره مقدماتی این رشته، ظاهر شد. این دوره که از برنامه مشابهی در دانشگاه هاروارد الگوبرداری شده است، توسط سی بی. هاچیسون، یک پرورش دهنده برجسته گیاهی و متخصص ژنتیک آموزش داده شد. هاچیسون که تحت تأثیر کنجکاوی فکری مک کلینتاک قرار گرفته بود، در سال 1922 از او دعوت نامه تلفنی کرد تا به دوره کارشناسی ارشد ژنتیک کرنل بپیوندد. مک کلینتاک بعداً دعوت هاچیسون را به عنوان لحظه ای مهم برای تعهد او به ژنتیک معرفی کرد و گفت: "بدیهی است که این تماس تلفنی سرنوشت آینده من را رقم زد. پس از آن با ژنتیک ماندم." در حالی که گزارشهای قبلی نشان میداد که زنان از تحصیل در رشته ژنتیک در کرنل منع شدهاند، که منجر به اعطای مدرک کارشناسی ارشد علوم (1925) و دکترای فلسفه (1927) در گیاهشناسی شد، تحقیقات معاصر نشان میدهد که زنان واقعاً مجاز به ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد در دوره دانشجویی کرنل در دوران دانشجویی بودند. مککلینتاک با مطالعات و نقشهای بعدی در مقطع کارشناسی ارشد بهعنوان مربی گیاهشناسی، نقشی اساسی در ایجاد یک گروه تحقیقاتی مشترک که به حوزه نوپای سیتوژنتیک ذرت اختصاص داشت، ایفا کرد. این گروه بین رشته ای شامل پرورش دهندگان و سیتولوژیست های برجسته گیاهی، به ویژه مارکوس رودز، جورج بیدل، برنده جایزه نوبل آینده، و هریت کریتون بود. رولینز ا.
تحقیقات سیتوژنتیک مک کلینتاک عمدتاً بر روی ابداع روشهایی برای تجسم و شناسایی دقیق کروموزومهای ذرت متمرکز بود. این جنبه خاص از تحقیقات او عمیقاً بر نسلهای بعدی دانشآموزان تأثیر گذاشت و به یک گنجاندن استاندارد در بسیاری از کتابهای درسی دانشگاهی تبدیل شد. او تکنیکی را ابداع کرد که از رنگآمیزی کارمین برای تجسم مؤثر کروموزومهای ذرت استفاده میکرد و بدین ترتیب، برای اولین بار، مورفولوژی متمایز هر ده کروموزوم ذرت را آشکار کرد. این کشف پیشگامانه با مشاهده سلولهای میکروسپور به جای سلولهای نوک ریشه که به طور معمول مورد مطالعه قرار میگرفت، تسهیل شد. از طریق تجزیه و تحلیل دقیق مورفولوژی کروموزومی، مک کلینتاک با موفقیت بین گروه های کروموزوم خاص و صفاتی که وراثت مرتبط را نشان می دهند، ارتباط برقرار کرد. مارکوس رودز تأکید کرد که انتشارات مک کلینتاک در سال 1929 در ژنتیک، که مشخصات کروموزوم های تریپلوئید ذرت را به تفصیل شرح می دهد، به طور قابل توجهی علاقه علمی به سیتوژنتیک ذرت را تسریع کرد. او همچنین 10 مورد از 17 پیشرفت عمده در این زمینه را که دانشمندان کورنل بین سالهای 1929 و 1935 به دست آوردند، به او میداند.
در سال 1930، مککلینتاک با اینکه اولین کسی بود که برهمکنش صلیبشکل مشاهدهشده بین کروموسهای همولوگ را در طول کروموسس همولوگ ترسیم کرد، به یک شاهکار پیشگام دست یافت. سال بعد، مک کلینتاک و کریتون به طور قطعی همبستگی مستقیم بین رویدادهای متقاطع کروموزومی در طول میوز و نوترکیب صفات ژنتیکی را نشان دادند. مشاهدات آنها مطابقت دقیقی را بین نوترکیب کروموزومی قابل مشاهده میکروسکوپی و ظهور ویژگی های فنوتیپی جدید نشان داد. قبل از کار آنها، نوترکیبی ژنتیکی در طول میوز صرفاً یک فرض نظری بود و فاقد شواهد ژنتیکی تجربی بود. در حالی که اغلب ادعا می شود که مک کلینتاک اولین نقشه ژنتیکی ذرت را در سال 1931 منتشر کرد، که ترتیب ترتیب سه ژن را در کروموزوم 9 ذرت نشان می داد، در واقع، این استاد ژنتیک او، سی. با این حال، نقشه کروموزوم مک کلینتاک، آرایش ژنی ارائه شده در نقشه پیوند هاچیسون در سال 1921 را تایید کرد. این دادههای تاییدی برای مطالعه متقاطعای که او با کریتون انجام داد، ضروری بود، که همچنین نشان داد که تلاقی نه تنها بین کروموزومهای همولوگ بلکه در کروماتیدهای خواهر نیز رخ میدهد. تا سال 1938، او یک تجزیه و تحلیل سیتوژنتیک جامع از سانترومر را تکمیل کرد و سازمان پیچیده، نقش های عملکردی و ظرفیت تقسیم آن را روشن کرد.
انتشارات پیشگامانه مک کلینتاک و حمایت دانشگاهی منجر به اعطای چندین بورس تحصیلی فوق دکترا از شورای تحقیقات ملی شد. این بورسیه ها ادامه تحقیقات ژنتیکی او را در کرنل، دانشگاه میسوری و موسسه فناوری کالیفرنیا، جایی که او با E. G. Anderson همکاری کرد، تسهیل کرد. در تابستانهای 1931 و 1932، او در دانشگاه میسوری با ژنتیکدان لوئیس استدلر کار کرد که او را با اشعه ایکس به عنوان یک عامل جهشزا معرفی کرد. قرار گرفتن در معرض اشعه ایکس، با افزایش نرخ جهش فراتر از سطوح پس زمینه طبیعی، به عنوان یک ابزار تحقیقات ژنتیکی قوی عمل می کند. او از طریق تحقیقات خود در مورد ذرت جهش یافته با اشعه ایکس، کروموزوم های حلقه ای را شناسایی کرد که از ادغام انتهای یک کروموزوم به دنبال آسیب ناشی از تشعشع به وجود می آیند. در حالی که مک کلینتاک اولین کروموزوم حلقه ای را در ذرت در سال 1931 کشف کرد، او میخائیل سرگیویچ ناواشین را به عنوان گزارشگر اولیه کروموزوم های حلقه ای با استناد به او در مطالعه افتتاحیه خود با استدلر تصدیق کرد. این شواهد باعث شد که مک کلینتاک وجود یک ساختار تثبیت کننده در نوک کروموزوم را فرض کند. تحقیقات او نشان داد که از دست دادن میوز کروموزوم های حلقه، در نتیجه حذف کروموزومی، باعث ایجاد تنوع در نسل های بعدی شاخ و برگ ذرت تحت تابش شد. به طور همزمان، او منطقه سازماندهنده هسته را روی کروموزوم 6 ذرت، یک جزء حیاتی برای مونتاژ هسته، محلیسازی کرد. در سال 1933، او ثابت کرد که نوترکیبی غیرهمولوگ می تواند باعث آسیب سلولی شود. در همین بازه زمانی، مک کلینتاک این فرضیه را مطرح کرد که تلومرها از انتهای کروموزوم محافظت می کنند.
به مک کلینتاک بورسیه بنیاد گوگنهایم اعطا شد که امکان یک دوره تحقیقاتی شش ماهه را در آلمان در سالهای 1933 و 1934 فراهم کرد. او در ابتدا قصد داشت با کرت استرن کار کند، کسی که مدت کوتاهی پس از یافتههای McClintock و Creighton به طور مستقل در Drosophila عبور کرده بود. با این حال، استرن به ایالات متحده مهاجرت کرد. در نتیجه، او با ژنتیک، Richard B. Goldschmidt، مدیر وقت مؤسسه زیست شناسی Kaiser Wilhelm در برلین، همکاری کرد. در میان تشدید تنش های سیاسی در اروپا، او پیش از موعد آلمان را ترک کرد و به کرنل بازگشت. در حالی که یک روایت رایج نشان می دهد که دانشگاه از استخدام او به عنوان استاد به دلیل جنسیت خودداری کرده است، شواهد اخیر از کاس (2024) نشان می دهد که مک کلینتاک پس از بازگشت به کار خود در کورنل ادامه داد و تنها پنج ماه را در آلمان گذراند. امرسون متعاقباً او را به عنوان دستیار در دپارتمان اصلاح نباتات استخدام کرد، جایی که تحقیقات مستقل او با پیشنهاد استادیاری در دانشگاه میسوری به اوج خود رسید. در سال 1936، او یک استادیار در گروه گیاه شناسی در دانشگاه میسوری در کلمبیا را پذیرفت که توسط لوئیس استادلر تمدید شد. در طول تصدی خود در کرنل، او از یک کمک مالی دو ساله بنیاد راکفلر، که از طریق حمایت امرسون تضمین شده بود، حمایت دریافت کرد.
دانشگاه میسوری
مک کلینتاک در طول مدت تصدی خود در میسوری، تحقیقات خود را در مورد اثرات سیتوژنتیکی اشعه ایکس بر ذرت گسترش داد. او شکستگی و ادغام متعاقب آن کروموزوم ها را در سلول های ذرت تحت تابش ثبت کرد. علاوه بر این، او وقوع شکستگی کروموزوم خود به خود در سلول های آندوسپرم گیاهان خاص را نشان داد. در طول میتوز، او مشاهده کرد که انتهای کروماتیدهای شکسته پس از همانندسازی کروموزوم دوباره به هم می پیوندند. در طول آنافاز میتوزی، این کروموزوم های شکسته یک پل کروماتید را تشکیل دادند که متعاقباً با مهاجرت کروماتیدها به سمت قطب های سلولی مخالف شکسته شد. سپس انتهای شکسته شده در طول اینترفاز میتوزی بعدی دوباره به هم پیوستند و این چرخه را تداوم بخشید. این فرآیند عود کننده جهش های گسترده ای را ایجاد کرد که به صورت تنوع در داخل آندوسپرم قابل مشاهده است. این چرخه شکستن-پیوستن-پل به دلایل متعدد نشان دهنده یک کشف مهم سیتوژنتیکی بود. در درجه اول، مشخص شد که پیوستن مجدد کروموزومی یک رویداد تصادفی نیست. در مرحله دوم، مکانیسمی را برای جهش ژنومی در مقیاس بزرگ روشن کرد. در نتیجه، این پدیده همچنان یک حوزه تحقیقاتی قابل توجه در تحقیقات سرطان معاصر است.
مک کلینتاک علیرغم پیشرفت تحقیقات خود در دانشگاه میسوری، از جایگاه علمی خود ابراز نارضایتی کرد. او گزارش داد که از جلسات هیئت علمی کنار گذاشته شده و از فرصت های موجود در سایر موسسات مطلع نشده است. در سال 1940، او قصد خود را برای جستجوی شغل جایگزین به چارلز برنهام اعلام کرد و گفت: "من تصمیم گرفته ام که باید به دنبال شغل دیگری باشم. تا جایی که بتوانم تشخیص دهم، اینجا چیزی بیشتر برای من وجود ندارد. من یک استادیار با 3000 دلار هستم و مطمئن هستم که این محدودیت برای من است." موقعیت اولیه او به طور خاص توسط استدلر برای او تعیین شده بود، که احتمالاً مشروط به ادامه حضور او در دانشگاه است. مک کلینتاک پیشبینی میکرد که به دوران تصدی خود در میسوری دست پیدا نکند، اگرچه برخی گزارشها حاکی از آن بود که او از پیشنهاد ارتقای شغلی آتی در بهار 1942 آگاه بود. یافتههای جدیدتر نشان میدهد که تصمیم مک کلینتاک برای ترک میسوری احتمالاً ناشی از از دست دادن اعتماد به کارفرما و مدیریت دانشگاه بوده است، پس از اینکه متوجه شد که اگر کارمندش به سمت فناوری ناامن میشد، کارش را متزلزل میکرد. اقدامات تنبیهی دانشگاه علیه استدلر نگرانی های او را تشدید کرد.
در اوایل سال 1941، مککلینتاک مرخصی از میسوری را آغاز کرد، با هدف تأمین شغل در جاهای دیگر. او متعاقباً کرسی استادی مدعو در دانشگاه کلمبیا را پذیرفت، جایی که مارکوس رودس، همکار سابق کرنل، یک مقام هیئت علمی داشت. رودز پیشنهادی را به او داد تا از زمینه تحقیقاتی خود در کلد اسپرینگ هاربر در لانگ آیلند استفاده کند. در دسامبر 1941، میلیسلاو دمرک، مدیر موقت مؤسسه کارنگی در بخش ژنتیک واشنگتن در آزمایشگاه کلد اسپرینگ هاربر، به او یک قرار تحقیقاتی موقت ارائه کرد. مک کلینتاک علیرغم عدم تمایل اولیه به تعهد طولانی مدت، این پیشنهاد را پذیرفت و در سال 1943 به عنوان کارمند دائمی منصوب شد.
کلد اسپرینگ بندرگاه
مک کلینتاک پس از انتصاب موقت یک ساله خود، یک موقعیت تحقیقاتی تمام وقت در آزمایشگاه Cold Spring Harbor به دست آورد. در طول مدت تصدی خود در آنجا، او بهرهوری استثنایی از خود نشان داد و تحقیقات خود را در مورد چرخه شکستگی-فوژن-پل پیش برد. این روش به عنوان جایگزینی برای اشعه ایکس برای نقشه برداری از ژن های جدید عمل کرد. در سال 1944، مک کلینتاک با اذعان به سهم قابل توجه خود در ژنتیک در این دوران، به عضویت آکادمی ملی علوم انتخاب شد و تنها سومین زنی بود که این افتخار را دریافت کرد. سال بعد، او ریاست انجمن ژنتیک آمریکا را بر عهده گرفت و او را به عنوان اولین زنی که این سمت را بر عهده گرفت، که قبلاً در سال 1939 به عنوان معاون رئیس جمهور انتخاب شده بود. همچنین در سال 1944، به دستور جورج بیدل، که از قارچ برای نشان دادن تجزیه و تحلیل ژنتیکی یک فرضیه ژنتیکی استفاده کرد. Neurospora crassa. بیدل از او دعوت کرد تا این تحقیق را در استنفورد انجام دهد. مک کلینتاک با موفقیت تعداد کروموزوم یا کاریوتیپ N را مشخص کرد. crassaو چرخه زندگی کامل گونه را روشن کرد. بیدل خاطرنشان کرد: "باربارا، در طی دو ماه در استنفورد، بیش از همه ژنتیک دانان سیتولوژیکی دیگر که در تمام زمان های قبلی روی همه اشکال کپک انجام داده بودند، برای پاکسازی سیتولوژی نوروسپورا انجام داد." متعاقبا، N. crassa به عنوان یک ارگانیسم مدل برای تجزیه و تحلیل ژنتیکی کلاسیک ایجاد شده است.
کشف عناصر کنترل
در طول تابستان 1944، زمانی که مک کلینتاک در آزمایشگاه کلد اسپرینگ هاربر بود، تحقیقات سیستماتیکی را در مورد مکانیسم های زیربنایی الگوهای رنگ موزاییک مشاهده شده در دانه های ذرت و وراثت ناپایدار مرتبط با این موزائیسم آغاز کرد. تحقیقات او منجر به شناسایی دو مکان ژنتیکی جدید، غالب و متقابل شد که آنها را تفکیک (Ds) و فعال کننده (Ac) نامیدند. او تعیین کرد که تفکیک نه تنها باعث ایجاد گسستگی یا شکست کروموزومی می شود، بلکه اثرات متنوعی را بر روی ژن های مجاور زمانی که فعال کننده به طور همزمان وجود دارد، اعمال می کند، از جمله بی ثباتی جهش های قبلاً پایدار. یک کشف مهم در اوایل سال 1948 رخ داد، زمانی که مک کلینتاک دریافت که هم تفکیک و هم فعال کننده ظرفیت انتقال یا تغییر موقعیت خود را در کروموزوم دارند.
او اثرات جابجایی Ac و Ds را با مشاهده تغییرات در رنگبندی هسته ذرت در نسلهای متوالی تلاقیهای ژنتیکی کنترلشده بررسی کرد و ارتباط متقابل بین این دو جایگاه را از طریق بررسی دقیق میکروسکوپی روشن کرد. یافته های او نشان داد که AC جابجایی Ds را از کروموزوم 9 تنظیم می کند، و این جابجایی Ds با شکست کروموزومی مرتبط است. حرکت Ds ژن آلورون رنگ را از تأثیر سرکوب کننده Ds آزاد می کند و در نتیجه آن را برای شروع سنتز رنگدانه سلولی فعال می کند. جابجایی Ds به طور تصادفی در سلولهای مختلف رخ میدهد که منجر به حرکت افتراقی و در نتیجه موزاییک رنگی میشود. ابعاد لکه های رنگی حاصل بر روی دانه بستگی به مرحله رشد دانه در زمان تفکیک دارد. علاوه بر این، مک کلینتاک مطمئن شد که جابجایی Ds توسط شماره کپی سلولی Ac تعدیل می شود.
از سال 1948 تا 1950، مک کلینتاک چارچوب نظری را فرموله کرد که این عناصر ژنتیکی متحرک بیان ژن را از طریق مهار یا تعدیل فعالیت خود تنظیم می کنند. در ابتدا "واحدهای کنترل" و متعاقبا "عناصر کنترل"، تفکیک و فعال کننده نامگذاری شدند تا آنها را از ژنهای معمولی متمایز کنند. فرضیه او پیشنهاد کرد که تنظیم ژن میتواند تمایز عملکردی مشاهده شده در سلولهای موجودات چند سلولی پیچیده را، علیرغم محتوای ژنومی یکسان آنها، روشن کند. یافته های مک کلینتاک اساساً مفهوم غالب ژنوم را به عنوان یک طرح آموزشی تغییرناپذیر که بین نسل ها منتقل می شود، زیر سوال برد. در سال 1950، تحقیقات او در مورد Ac/Ds و مفاهیم تنظیم ژن او در نشریه ای با عنوان "منشاء و رفتار مکان های قابل تغییر در ذرت" که در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد، مستند شد. در طول تابستان 1951، او یافته های خود را در مورد منشاء و رفتار مکان های قابل تغییر در ذرت در سمپوزیوم سالانه Cold Spring Harbor Laboratory ارائه کرد و مقاله ای با عنوان یکسان ارائه کرد. این نشریه به دقت بی ثباتی ژنتیکی ناشی از Ds و Ac، یا صرفاً توسط Ac را در چهار ژن متمایز بررسی کرد و به تمایل آنها برای بازگشت غیرقابل پیش بینی به فنوتیپ نوع وحشی اشاره کرد. بهعلاوه، او «خانوادههای» متمایز از ترانسپوزونها را مشخص کرد که هیچ تعامل بین خانوادهای از خود نشان ندادند.
تحقیق مک کلینتاک در مورد کنترل عناصر و تنظیم ژن از نظر مفهومی چالش برانگیز بود و با عدم درک اولیه و مقاومت همتایان علمی خود مواجه شد. او دریافت یافته های خود را به عنوان برانگیختن "گیج، حتی خصومت" توصیف کرد. با وجود این، مک کلینتاک در اصلاح چارچوب نظری خود در مورد عناصر کنترل اصرار داشت. در سال 1953، او مقاله جامعی را در ژنتیک منتشر کرد که اطلاعات آماری خود را به تفصیل بیان می کرد، و متعاقباً در طول دهه 1950 تورهای سخنرانی گسترده ای را به دانشگاه ها برای انتشار تحقیقات خود آغاز کرد. تحقیقات ادامه دار او منجر به شناسایی یک عنصر جدید شد، به نام Suppressor-mutator (Spm)، که، در حالی که شباهت هایی با Ac/Ds داشت، اما شیوه عمل پیچیده تری را نشان داد. مشابه Ac/Ds، انواع خاصی از Spm دارای قابلیتهای انتقال مستقل بودند، در حالی که سایرین این قابلیت را نداشتند. با این حال، برخلاف AC/Ds، حضور آن منجر به سرکوب کامل بیان ژن جهش یافته شد، که در غیر این صورت تا حدی سرکوب نشده باقی می ماند. مک کلینتاک با درک خطر بیگانگی جریان اصلی علمی به دلیل استقبال از کارش، از سال 1953 به بعد، انتشار تحقیقات خود در مورد عناصر کنترل کننده را متوقف کرد.
منشا ذرت
در سال 1957، آکادمی ملی علوم به McClintock کمک مالی اعطا کرد تا تحقیقات در مورد گونه های بومی ذرت در سراسر آمریکای مرکزی و جنوبی را آغاز کند. علاقه اصلی او در بررسی تکامل ذرت از طریق تغییرات کروموزومی بود، با زمینه آمریکای جنوبی فرصتی برای مطالعه در مقیاس بزرگ فراهم می کرد. مک کلینتاک به دقت ویژگی های کروموزومی، مورفولوژیکی و تکاملی نژادهای مختلف ذرت را بررسی کرد. پس از تحقیقات گسترده در طول دهه 1960 و 1970، مک کلینتاک و همکارانش کار مهمی را منتشر کردند، مقررات کروموزومی نژادهای ذرت، که به طور قابل توجهی بر زمینههای گیاهشناسی دیرینه، گیاهشناسی قومی، و زیستشناسی تکاملی تأثیر گذاشت.
کشف مجدد
در سال 1967، مک کلینتاک رسماً از نقش خود در مؤسسه کارنگی بازنشسته شد و متعاقباً به عنوان عضو خدمات برجسته مؤسسه کارنگی واشنگتن منصوب شد. این تمایز او را قادر ساخت تا در تلاش های تحقیقاتی خود ادامه دهد و با دانشجویان فارغ التحصیل و همتایان آزمایشگاه Cold Spring Harbor به عنوان دانشمند بازنشسته همکاری کند، در حالی که در جامعه محلی زندگی می کند. او با تأمل در سال 1973 در مورد انتخاب خود دو دهه قبل از توقف انتشار گزارش های جامع در مورد کار خود در مورد عناصر کنترل، بیان کرد:
در طول سالها دریافتم که درک ماهیت مفروضات ضمنی شخص دیگری، زمانی که با برخی تجربیات خاص، از آنها آگاه شده ام، دشوار است، بلکه غیرممکن است. این به طرز دردناکی در تلاشهایم در دهه 1950 برای متقاعد کردن ژنتیکدانان مبنی بر اینکه عملکرد ژنها باید کنترل شود و کنترل میشد، برایم آشکار شد. اکنون تشخیص ثابت بودن فرضیاتی که بسیاری از افراد در مورد ماهیت عناصر کنترل کننده در ذرت و نحوه عملکرد آنها دارند به همان اندازه دردناک است. باید منتظر زمان مناسب برای تغییر مفهومی بود.
اهمیت مشارکت های مک کلینتاک با انتشار تحقیقات ژنتیک دانان فرانسوی فرانسوا ژاکوب و ژاک مونود در دهه 1960 آشکار شد، که تنظیم ژنتیکی اپرون lac را روشن کرد - مکانیزمی که McClintock قبلاً با استفاده از D1qus نشان داده بود. مک کلینتاک مقالهای را برای American Naturalist نوشت که در آن شباهتهایی بین تحقیقات لاک در بررسی و کنترل عناصر او در مورد عمل و کنترل عناصر وجود داشت. علیرغم این پیشرفتها، مشارکت بنیادی مککلینتاک در درک تنظیمهای ژنتیکی تا حد زیادی در جامعه زیستشناختی گستردهتر حتی تا پایان قرن بیستم ناشناخته باقی ماند.
مککلینتاک زمانی که محققان دیگر بهطور مستقل این فرآیند را در باکتریها، باکتریها و باکتریهای اولیه شناسایی کردند، به طور گستردهای برای کشف جابجایی به رسمیت شناخته شد. دهه 1970 همزمان، پیشرفتها در زیستشناسی مولکولی، فناوریهای جدید قابلتوجهی را فراهم کرد که دانشمندان را قادر میسازد تا زیربنای مولکولی انتقال را روشن کنند. در دهه 1970، محققان دیگر با موفقیت Ac و Ds را شبیه سازی کردند و متعاقباً آنها را به عنوان ترانسپوزون های کلاس II طبقه بندی کردند. AC نشان دهنده یک ترانسپوزون کامل است که قادر به سنتز یک ترانسپوزاز عملکردی است، آنزیمی که برای تحرک ژنومی آن ضروری است. برعکس، Ds دارای یک جهش در ژن ترانسپوزاز خود است که آن را قادر به حرکت مستقل بدون منبع خارجی ترانسپوزاز نمی کند. در نتیجه، همانطور که McClintock قبلا مشاهده کرده بود، Ds در غیاب Ac بی حرکتی نشان می دهد. علاوه بر این، Spm نیز به عنوان یک ترانسپوزون شناسایی و مشخص شده است. بررسیهای بعدی نشان داد که ترانسپوزونها عموماً ساکن میمانند و تنها زمانی فعال میشوند که سلول استرس را تجربه کند، مانند تابش یا چرخه شکستگی-همجوشی-پل. بنابراین این فعال سازی ناشی از استرس می تواند به عنوان منبع مهمی از تنوع ژنتیکی عمل کند و فرآیندهای تکاملی را هدایت کند. درک مک کلینتاک از اهمیت تکاملی ترانسپوزون ها و نقش آنها در تغییر ژنومی، پیش از درک هم عصران او بود. در حال حاضر، سیستم Ac/Ds به طور معمول در زیستشناسی گیاهی به عنوان یک ابزار مولکولی برای ایجاد گیاهان جهشیافته استفاده میشود که روشن کردن عملکرد ژن را تسهیل میکند.
تمجید و تقدیر
در سال 1947، مک کلینتاک با دریافت جایزه دستاورد توسط انجمن آمریکایی زنان دانشگاه مفتخر شد. انتخاب او به عنوان عضو آکادمی علوم و هنر آمریکا در سال 1959 دنبال شد. جایزه ژنتیک کیمبر در سال 1967 قبل از دریافت مدال ملی علم از رئیس جمهور ریچارد نیکسون در سال 1970 به مک کلینتاک اعطا شد. قابل ذکر است که او اولین زن دریافت کننده این مدال ملی معتبر علمی بود. در سال 1973، کلد اسپرینگ هاربر ساختمانی را به افتخار او وقف کرد. او متعاقباً جایزه بنیاد لوئیس و برت فریدمن و جایزه لوئیس اس. روزنستیل را در سال 1978 دریافت کرد. سال 1981 او را به عنوان دریافت کننده اولیه کمک هزینه بنیاد مک آرتور، علاوه بر دریافت جایزه آلبرت لاسکر برای تحقیقات پایه پزشکی، جایزه Wolf Prize در پزشکی توماس گانتیک آمریکا، و جایزه توماس ست موریتیسی آمریکا نشان داد. در سال 1982، دانشگاه کلمبیا جایزه لوئیزا گراس هورویتز را به او اهدا کرد تا تحقیقات اساسی او در مورد "تکامل اطلاعات ژنتیکی و کنترل بیان آن" را به رسمیت بشناسد.
به طور قابل توجهی، او در سال 1983 جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت کرد، و اولین زنی بود که این جایزه را به صورت انفرادی دریافت کرد و اولین زن آمریکایی بود که برنده هر گونه جایزه نوبل مشترک در علوم شد. بنیاد نوبل او را به خاطر کشف «عناصر ژنتیکی متحرک» شناخت که بیش از سه دهه پس از توصیف اولیه او از عناصر کنترل کننده رخ داد. پس از اعطای این جایزه، آکادمی علوم سوئد شباهت هایی را بین حرفه علمی او و گرگور مندل ترسیم کرد. پیچیدگیهای جوایز نوبل، از جمله محدودیتهای آنها و توجیههای تأخیر در به رسمیت شناختن، به طور جامع توسط کاس مورد بحث قرار گرفته است (2024، صفحات 236-247).
در سال 1989، او به عنوان عضو خارجی انجمن سلطنتی (ForMemRS) معرفی شد. انجمن فلسفی آمریکا در سال 1993 به مک کلینتاک با مدال بنجامین فرانکلین برای دستاوردهای برجسته در علوم تجلیل کرد. ارتباط قبلی او با APS در سال 1946 آغاز شد، زمانی که او به عضویت انجمن انتخاب شد. امتیازات علمی او شامل 14 درجه دکترای افتخاری علوم و یک دکترای افتخاری ادبیات انسانی بود. تالار مشاهیر ملی زنان کمکهای او را در سال 1986 به رسمیت شناخت. در سالهای آخر زندگی، مک کلینتاک نمایه عمومی برجستهتری را اتخاذ کرد، بهویژه پس از انتشار زندگینامه ایولین فاکس کلر در سال 1983، احساس برای ارگانیسم که مخاطبان گستردهای را به مخاطبان معرفی کرد. او حضور فعالی در جامعه کلد اسپرینگ هاربر داشت و ارائههایی در مورد عناصر ژنتیکی متحرک و مسیر تاریخی تحقیقات ژنتیک برای مربیان دانشمندان نوظهور ارائه کرد. گلچینی متشکل از 43 اثر علمی او با عنوان کشف و خصوصیات عناصر قابل جابجایی: مقالات گردآوری شده باربارا مک کلینتاک، در سال 1987 منتشر شد.
جایزه مک کلینتاک که به افتخار او تأسیس شد، دستاوردهای مهمی را در این زمینه به رسمیت می شناسد. دریافت کنندگان برجسته این نشان عبارتند از: دیوید باولکامب، دتلف وایگل، رابرت آ. مارتینسن، جفری دی. پالمر، و سوزان آر. وسلر.
در ماه مه 2005، خدمات پستی ایالات متحده، باربارا مک کلینتاک را با حضور در هیأتی از دیگر هنرمندان برجسته به عنوان اولین باربارا مک کلینتاک گرامی داشت. Feynman، Josiah Willard Gibbs، و John von Neumann.
یک گونه گیاهی، Stellaria mcclintockiae،، نامگذاری خود را به افتخار او در می 2024 دریافت کرد.
زندگی بعدی
مک کلینتاک پس از دریافت جایزه نوبل، کار برجسته خود را در آزمایشگاه کلد اسپرینگ هاربر در لانگ آیلند، نیویورک ادامه داد و به عنوان یک رهبر و محقق برجسته در حوزه کاری خود خدمت کرد. او در 2 سپتامبر 1992 در سن 90 سالگی به دلایل طبیعی در هانتینگتون، نیویورک درگذشت، در حالی که مجرد و بدون فرزند باقی ماند.
میراث
در سال 1983، فیزیکدان ایولین فاکس کلر، بیوگرافی مک کلینتاک را با عنوان احساس برای ارگانیسم نوشت. کلر اظهار داشت که درک مک کلینتاک از خود به عنوان یک فرد خارجی در رشتهاش، تا حدی به دلیل جنسیت او، او را قادر میسازد تا به تحقیقات علمی از نقطهنظر متفاوتی نزدیک شود و در نتیجه بینشهای مهمی به دست آورد. تحلیل کلر نشان میدهد که چگونه این دیدگاه منحصربهفرد به رد طولانیمدت نظریههای او و زیر سؤال بردن تواناییهای او توسط همتایان متعدد کمک کرد. به عنوان مثال، سیوال رایت، ژنتیک شناس، پس از ارائه اکتشافات خود توسط مک کلینتاک که نشان می داد ژنتیک ذرت از توزیع مندلی منحرف شده است، اعتقاد خود را به عدم درک ریاضیات اساسی مربوط به تحقیقات خود اعلام کرد، نظری که او به طور مشابه در مورد سایر دانشمندان زن آن عصر ابراز کرده بود. علاوه بر این، لوته آئرباخ، ژنتیک شناس، مشاهده جاشوا لدربرگ را به یاد آورد که "آئورباخ در ادامه روایت کرد که مک کلینتاک لدربرگ و همکارانش را در عرض سی دقیقه به دلیل غرور ادراک شده شان اخراج کرده بود، و اظهار داشت: "او در برابر غرور تحمل نمی کرد... او احساس می کرد که او را تنها نکرده است و هیچ کس را دنبال نکرده است."
این روایت متعاقباً در سال 2001 توسط بیوگرافی دوم به چالش کشیده شد، میدان درهم: جستجوی باربارا مک کلینتاک برای الگوهای کنترل ژنتیکی که توسط مورخ علم ناتانیل سی. کامفورت نوشته شده بود. شرح زندگینامه کامفورت این ادعا را که مککلینتاک از معاصران علمیاش به حاشیه رانده شد، رد میکند، و این مفهوم را «افسانه مککلینتاک» مینامد و ادعا میکند که هم توسط خود مککلینتاک و هم آثار قبلی کلر منتشر شده است. در مقابل، کامفورت معتقد است که مککلینتاک با تبعیض جنسیتی مواجه نبوده است، و این موضوع را با اشاره به احترام بالای خود در میان همکاران حرفهای، حتی در مراحل اولیه زندگی حرفهایاش، اثبات میکند.
بیوگرافی لی بی کاس، با عنوان از کروموزومها تا عناصر ژنتیکی متحرک
مککلینتاک در زندگی و کار منتشر شده است. 2024.
مشارکت ها و تجربیات مک کلینتاک اغلب در آثار بیوگرافی معاصر با تمرکز بر زنان در زمینه های علمی برجسته شده است. او همچنین به عنوان شخصیتی الهام بخش برای دختران جوان در ادبیات کودک معرفی می شود، از جمله عناوینی مانند باربارا مک کلینتاک، ژنتیک شناس جایزه نوبل اثر ادیت هوپ فاین، باربارا مک کلینتاک: تنها در مزرعه و مری کیترج Mary Kittredge دبورا هایلیگمن. علاوه بر این، زندگینامه جدید نائومی پاساکوف برای بزرگسالان جوان، باربارا مک کلینتاک، نابغه ژنتیک، تفسیری معاصر را ارائه میدهد که بر اساس مطالعات کنونی ارائه شده است.
در 4 مه 2005، خدمات پستی ایالات متحده مجموعهای از "دانشمندان آمریکایی" را منتشر کرد. تمبر در قالب های مختلف در این سریال باربارا مک کلینتاک در کنار جان فون نویمان، جوزیا ویلارد گیبز و ریچارد فاینمن حضور داشتند. علاوه بر این، مک کلینتاک در سال 1989 در یک شماره چهار تمبر سوئدی که مشارکت هشت ژنتیک برنده جایزه نوبل را به نمایش گذاشت، مورد تقدیر قرار گرفت. یک ساختمان آزمایشگاهی در آزمایشگاه کولد اسپرینگ هاربر نام او را دارد. علاوه بر این، خیابانی در پارک علمی جدید جامعه توسعه Adlershof در برلین به افتخار او نامگذاری شده است.
در سال 2022، یک سالن مسکونی به مساحت 103835 فوت مربع در دانشگاه کرنل به نام مک کلینتاک وقف شد.
رمان جفری یوگنیدس در سال 2011، نقشه ازدواج، به جنبههای علمی و علمی مککلینتاک اشاره میکند. متخصص ژنتیک مخمر مبتلا به اختلال دوقطبی. لئونارد در آزمایشگاهی که به طور مفهومی از Cold Spring Harbor مشتق شده است، استخدام می شود. در این فضای تخیلی، یک شخصیت ژنتیک شناس منزوی که بازتاب اکتشافات مک کلینتاک است، به عنوان کنایه ای از او عمل می کند.
جودیت پرت نمایشنامه ای با عنوان MAIZE، با محوریت زندگی مک کلینتاک، که در شیکاگو خوانده شد و در لوکیشن Artemesia، نیویورک در سال 20 ساخته شد، نوشته است. از دانشگاه کرنل، طی فوریه تا مارس 2018.
زندگی مک کلینتاک همچنان به الهام بخشیدن به آثار ادبی، از جمله رمانها و مقالاتی که تخیلی از تجربیات او را بازتفسیر میکنند، ادامه میدهد و بدین وسیله بر تأثیر ماندگار او بر گفتمان علمی و فرهنگ گستردهتر تأکید میکند. قابل توجه در این میان رمان 2021 راشل پاسان، در میدان است که نویسنده آن را کاوشی داستانی در خلوت، فداکاری تزلزل ناپذیر و مسیر حرفه ای نامتعارف مک کلینتاک توصیف می کند.
نشریات کلیدی
- McClintock, B. (1929). "مطالعه سیتولوژیک و ژنتیکی ذرت تریپلوئید". ژنتیک. 14 (2): 180–222. doi:10.1093/genetics/14.2.180. PMC 1201029. PMID 17246573.Creighton, H. B.; McClintock, B. (1931). "A Correlation of Cytological and Genetical Crossing-Over in Zea Mays". مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا. 174. 1717 Bibcode:1931PNAS...17..492C doi:10.1073/pnas.17.8.492. مجله = "" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre =article&rft.jtitle=مجموعه+مجموعه+آکادمی+ملی+علوم+ایالات متحده+ +آمریکا&rft.atitle=یک+همبستگی+تقاطع+سیتوولوژیکی+و+ژنتیکی+در+زیا+میس&am p;rft.volume=17&rft.issue=8&rft.pages=492-497&rft.date=1931&rft_id=https%3A%2F%2 Fnlm.nih.gov%2Fpmc%2Farticles%2FPMC1076098%23id-name%3DPMC&rft_id=info%3Apmid%2F16587654&am p;rft_id=info%3Adoi%2F10.1073%2Fpnas.17.8.492&rft_id=info%3Abibcode%2F1931PNAS...17..492C&am p;rft.aulast=Creighton&rft.aufirst=H.+B.&rft.au=McClintock%2C+B.&rft_id=https%3A%2F %2Fnlm.nih.gov%2Fpmc%2Farticles%2FPMC1076098&rfr_id=info%3Asid%2Fen.</span></li>
<li><cite class=">McClintock, B. (1931). "ترتیب ژن های C، Sh و Wx در Zea Mays با ارجاع به یک نقطه سیتولوژیکی شناخته شده در کروموزوم". مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا. 17 (8): 485–491. Bibcode:1931PNAS...17..485M. doi:10.1073/pnas.17.8.485. PMC 1076097. PMID 16587653.McClintock, B. (1941). "The Stability of Broken Ends of Chromosomes in Zea Mays". ژنتیک. 26 (2): 234–282. doi:3gene.2.2/0. PMC 1209127 PMID 17247004.McClintock, B. (1945). "Neurospora. I. مشاهدات مقدماتی کروموزوم های Neurospora crassa". مجله گیاه شناسی آمریکایی.32 (10): 671–678. doi: 10.2307/2437624. JSTOR 2437624.McClintock, B. (1950). "منشاء و رفتار مکانهای قابل تغییر در ذرت". مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا. 36 (6): 344–355. Bibcode:1950PNAS...36..344M doi:10.1073/pnas.36.6.344 PMC 1063197McClintock, B. (1953). "القای بی ثباتی در مکان های منتخب در ذرت". ژنتیک. 38 (6): 579–599. doi:10.1093/genetics/38.6.579. PMC 1209627. PMID 17247459.McClintock, B. (1961). "Some Parallels Between Gene Control Systems in Maize and in Bacteria". The American Naturalist. 95 (884): 265–26.6.5.020.000.000.000.0000.000. doi:10.1086/282188 S2CID 56345866.مک کلینتاک، بی.; کاتو یاماکاکه، T.A. Blumenschein، A. (1981). ساختمان کروموزومی نژادهای ذرت: اهمیت آن در تفسیر روابط بین نژادها و گونه ها در قاره آمریکا. چاپینگو، مکزیک: Escuela de Nacional de Agricultura، Colegio de Postgraduados.OCLC 9181898.McClintock, B. (1984). "اهمیت پاسخ های ژنوم به چالش." علم، 226 (4676): 792–801. Bibcode.29M.29M. doi:10.1126/science.15739260 PMID 15739260.جدول زمانی زنان در علم.
- زمانبندی زنان در علم
نقلها.
مرجع.
بایگانیها و مجموعههای تحقیقاتی.
- مقالات باربارا مک کلینتاک از طریق Profiles in Science، کتابخانه ملی پزشکی در دسترس هستند.
- مقالات باربارا مک کلینتاک، شامل سالهای 1927-1991، در انجمن فلسفی آمریکا نگهداری میشود.
نقل قول های مربوط به باربارا مک کلینتاک.
- نقل قول های مربوط به باربارا مک کلینتاک در ویکی نقل قول
- یک طرح مختصر بیوگرافی باربارا مک کلینتاک از آرشیو آزمایشگاهی Cold Spring Harbor موجود است.
- یک مقاله جامع، "جهش زایی ترانسپوزون تقویت کننده و تله ژن در آرابیدوپسیس"، کاربرد Ac/Ds و دیگر ترانسپوزون ها برای جهش زایی گیاه را شرح می دهد.
- باربارا مک کلینتاک در Nobelprize.org