Barbara McClintock (16 juin 1902 – 2 septembre 1992), scientifique et cytogénéticienne américaine, a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1983. Son parcours académique a abouti à un doctorat. en botanique de l'Université Cornell en 1927. À Cornell, elle a initié ses travaux de pionnière sur la cytogénétique du maïs, un domaine qui restera au centre de ses recherches tout au long de sa carrière. À partir de la fin des années 1920, McClintock a consacré ses études à la compréhension des chromosomes et de leurs altérations dynamiques lors de la reproduction du maïs. Elle a innové une technique de visualisation des chromosomes du maïs, en utilisant une analyse microscopique pour élucider de nombreux principes génétiques fondamentaux. Parmi ceux-ci figurait le concept de recombinaison génétique par croisement au cours de la méiose, un processus impliquant l'échange de matériel génétique entre chromosomes. Bien qu’elle soit souvent attribuée à tort, elle n’a pas produit la première carte génétique du maïs corrélant les régions chromosomiques aux traits physiques. Cependant, elle a élucidé les rôles cruciaux des télomères et des centromères, régions chromosomiques vitales pour la préservation de l’intégrité génétique. Ses contributions lui ont valu d'être reconnue comme une figure de proue dans son domaine, comme en témoignent ses bourses prestigieuses et son élection à l'Académie nationale des sciences en 1944.
Barbara McClintock (16 juin 1902 - 2 septembre 1992) était une scientifique et cytogénéticienne américaine qui a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1983. McClintock a obtenu son doctorat en botanique de l'Université Cornell en 1927. Là, elle a commencé sa carrière en tant que leader du développement de la cytogénétique du maïs, au centre de ses recherches pour le reste de sa vie. À partir de la fin des années 1920, McClintock a étudié les chromosomes et la façon dont ils changent au cours de la reproduction chez le maïs. Elle a développé la technique de visualisation des chromosomes du maïs et a utilisé l'analyse microscopique pour démontrer de nombreuses idées génétiques fondamentales. L'une de ces idées était la notion de recombinaison génétique par croisement pendant la méiose, un mécanisme par lequel les chromosomes échangent des informations. On lui attribue souvent à tort la création de la première carte génétique du maïs, reliant les régions du chromosome aux caractéristiques physiques. Elle a démontré le rôle du télomère et du centromère, régions du chromosome importantes dans la conservation de l'information génétique. Elle a été reconnue comme l'une des meilleures dans le domaine, a reçu des bourses prestigieuses et a été élue membre de l'Académie nationale des sciences en 1944.
Tout au long des années 1940 et 1950, McClintock a fait la découverte fondamentale des transposons, en les utilisant pour illustrer que les gènes régulent l'expression et la suppression des caractéristiques physiques. Elle a ensuite formulé des théories expliquant les mécanismes complexes de suppression et d’expression de l’information génétique au sein des générations successives de plants de maïs. Cependant, confrontée à un scepticisme considérable quant à ses recherches et à leurs profondes implications, elle a cessé de publier ses résultats en 1953.
Par la suite, elle a entrepris des recherches approfondies sur la cytogénétique et l'ethnobotanique des variétés de maïs sud-américaines. Les recherches révolutionnaires de McClintock ont été largement reconnues et comprises au cours des années 1960 et 1970, alors que d'autres scientifiques ont corroboré de manière indépendante les mécanismes d'altération génétique et d'expression des protéines qu'elle avait initialement démontrés dans ses études sur le maïs dans les années 1940 et 1950. Cette reconnaissance tardive lui a valu de nombreuses distinctions, culminant avec le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1983 pour sa découverte de la transposition génétique. Depuis 2025, elle a la distinction d'être la seule femme à avoir reçu un prix Nobel non partagé dans cette catégorie spécifique.
Petite vie
Barbara McClintock est née sous le nom de Eleanor McClintock le 16 juin 1902 à Hartford, Connecticut. Elle était la troisième des quatre enfants nés de Thomas Henry McClintock, médecin homéopathe, et de Sara Handy McClintock. Son père, Thomas McClintock, était un descendant d'immigrants britanniques. Ses frères et sœurs aînés comprenaient Marjorie (née en octobre 1898) et Mignon (née en novembre 1900). Son jeune frère, Malcolm Rider (connu sous le nom de Tom), est arrivé 18 mois après elle. Durant sa petite enfance, ses parents jugent le prénom Eleanor, perçu comme « féminin » et « délicat », ne lui convenant pas, optant par la suite pour Barbara. Dès son plus jeune âge, McClintock a fait preuve d'un fort sentiment d'indépendance, une caractéristique qu'elle a décrite plus tard comme sa « capacité à être seule ». Entre l'âge de trois ans et son entrée à l'école, McClintock résidait avec une tante et un oncle à Brooklyn, New York. Cet arrangement visait à alléger la pression financière de ses parents alors que son père établissait son cabinet médical. Elle était caractérisée comme une enfant solitaire et autonome. Même si elle entretenait un lien étroit avec son père, sa relation avec sa mère était semée d'embûches, une tension née dès ses premières années.
En 1908, la famille McClintock s'installe à Brooklyn, où elle termine ses études secondaires à l'Erasmus Hall High School et obtient son diplôme en 1919. Au cours de ses années de lycée, elle cultive une passion pour la science et renforce son indépendance. Son aspiration était de poursuivre des études supérieures au College of Agriculture de l'Université Cornell. Cependant, sa mère s'est opposée à ce qu'elle fréquente l'université, craignant que cela ne la rende impossible à marier, une préoccupation sociétale répandue à cette époque. Bien qu'il ait été presque empêché de s'inscrire, son père lui a accordé la permission juste avant l'inscription, ce qui a conduit à son inscription à Cornell en 1919.
Éducation et recherche à Cornell
McClintock a commencé ses études au Cornell's College of Agriculture en 1919, s'engageant dans la gouvernance étudiante et rejoignant d'abord une sororité avant de retirer par la suite son engagement. Elle se tourne ensuite vers la musique, en particulier le jazz, tout en poursuivant un baccalauréat ès sciences en botanique, qu'elle termine en 1923. Son intérêt fondamental pour la génétique émerge en 1921, lors de son inscription au cours d'introduction dans ce domaine. Ce cours, calqué sur un programme similaire de l'Université Harvard, a été dispensé par C. B. Hutchison, un éminent sélectionneur de plantes et généticien. Impressionnée par la curiosité intellectuelle de McClintock, Hutchison lui lança une invitation téléphonique en 1922 pour qu'elle rejoigne le cours d'études supérieures en génétique de Cornell. McClintock a identifié plus tard l'invitation de Hutchison comme le moment charnière de son dévouement à la génétique, déclarant: "De toute évidence, cet appel téléphonique a jeté les dés de mon avenir. Je suis resté avec la génétique par la suite." Alors que des récits précédents suggéraient qu'il était interdit aux femmes de se spécialiser en génétique à Cornell, ce qui a conduit à l'octroi officiel de leurs diplômes de maîtrise ès sciences (1925) et de doctorat en philosophie (1927) en botanique, des recherches contemporaines indiquent que les femmes étaient en effet autorisées à poursuivre des études supérieures au sein du département de sélection végétale de Cornell pendant son mandat d'étudiante.
Tout au long de ses études supérieures et de son rôle ultérieur d'instructrice de botanique, McClintock a joué un rôle central dans l'établissement d'une collaboration groupe de recherche dédié au domaine naissant de la cytogénétique du maïs. Ce collectif interdisciplinaire comprenait d'éminents sélectionneurs de plantes et cytologues, notamment Marcus Rhoades, le futur lauréat du prix Nobel George Beadle et Harriet Creighton. Rollins A. Emerson, qui a présidé le département de sélection végétale, a apporté un soutien crucial à ces efforts, même s'il n'était pas lui-même spécialisé en cytologie.
De plus, elle a été assistante de recherche, d'abord pour Lowell Fitz Randolph, puis pour Lester W. Sharp, tous deux botanistes estimés à Cornell.
Les recherches cytogénétiques de McClintock se sont principalement concentrées sur la conception de méthodologies pour la visualisation et la caractérisation précise des chromosomes du maïs. Cet aspect spécifique de ses recherches a profondément influencé les générations ultérieures d’étudiants, devenant une inclusion standard dans de nombreux manuels universitaires. Elle a innové avec une technique utilisant la coloration au carmin pour visualiser efficacement les chromosomes du maïs, révélant ainsi, pour la première fois, la morphologie distincte des dix chromosomes du maïs. Cette découverte révolutionnaire a été facilitée par son observation des cellules de microspores, plutôt que des cellules de l’extrémité des racines étudiées de manière conventionnelle. Grâce à une analyse méticuleuse de la morphologie chromosomique, McClintock a réussi à établir des corrélations entre des groupes de chromosomes spécifiques et des traits présentant une transmission liée. Marcus Rhoades a souligné que la publication de McClintock en 1929 dans Genetics, qui détaillait la caractérisation des chromosomes triploïdes du maïs, avait considérablement catalysé l'intérêt scientifique pour la cytogénétique du maïs. Il lui attribue en outre 10 des 17 avancées majeures dans le domaine réalisées par les scientifiques de Cornell entre 1929 et 1935.
En 1930, McClintock a réalisé un exploit pionnier en étant le premier à délimiter l'interaction en forme de croix observée entre les chromosomes homologues au cours de la méiose. L'année suivante, McClintock et Creighton ont démontré de manière concluante la corrélation directe entre les événements de croisement chromosomique au cours de la méiose et la recombinaison de traits génétiques. Leurs observations ont révélé une correspondance précise entre la recombinaison chromosomique visible au microscope et l'émergence de nouvelles caractéristiques phénotypiques. Avant leurs travaux, la recombinaison génétique au cours de la méiose n’était qu’un postulat théorique, dépourvu de preuves génétiques empiriques. Bien qu'il soit fréquemment affirmé que McClintock a publié la première carte génétique du maïs en 1931, illustrant la disposition séquentielle de trois gènes sur le chromosome 9 du maïs, c'est en fait son professeur de génétique, C. B. Hutchison, qui avait précédemment publié les premières cartes de liaison génétique pour le chromosome 9 en 1921 et 1922. La carte chromosomique de McClintock corroborait cependant la disposition des gènes présentée dans Carte de liaison de Hutchison de 1921. Ces données corroborantes se sont révélées essentielles pour l'étude de croisement qu'elle a co-écrit avec Creighton, qui a également établi que le croisement se produit non seulement entre chromosomes homologues, mais également au sein des chromatides sœurs. En 1938, elle avait réalisé une analyse cytogénétique complète du centromère, élucidant son organisation complexe, ses rôles fonctionnels et sa capacité de division.
Les publications révolutionnaires et le soutien collégial de McClintock lui ont valu l'attribution de plusieurs bourses postdoctorales du Conseil national de recherches. Ces bourses lui ont permis de poursuivre ses recherches en génétique à Cornell, à l'Université du Missouri et au California Institute of Technology, où elle a collaboré avec E. G. Anderson. Au cours des étés 1931 et 1932, elle travailla à l'Université du Missouri avec le généticien Lewis Stadler, qui lui fit découvrir les rayons X en tant qu'agent mutagène. L’exposition aux rayons X, en élevant les taux de mutation au-delà des niveaux de fond naturels, constitue un puissant outil de recherche génétique. Grâce à ses recherches sur le maïs mutagénisé aux rayons X, elle a identifié des chromosomes en anneau, qui résultent de la fusion des extrémités d'un seul chromosome à la suite de dommages induits par les radiations. Alors que McClintock a découvert le premier chromosome en anneau dans le maïs en 1931, elle a reconnu Mikhail Sergeevich Navashin comme le premier rapporteur des chromosomes en anneau, le citant dans son étude inaugurale avec Stadler. Cette preuve a conduit McClintock à émettre l'hypothèse de l'existence d'une structure stabilisatrice à l'extrémité du chromosome. Ses recherches ont démontré que la perte méiotique des chromosomes en anneau, conséquence de la délétion chromosomique, induisait une panachure dans les générations suivantes de feuillage de maïs irradié. Parallèlement, elle a localisé la région organisatrice du nucléole sur le chromosome 6 du maïs, un composant essentiel pour l'assemblage du nucléole. En 1933, elle établit que la recombinaison non homologue pouvait induire des dommages cellulaires. Au cours de la même période, McClintock a avancé l'hypothèse selon laquelle les télomères protègent les terminaisons chromosomiques.
McClintock a reçu une bourse de la Fondation Guggenheim, lui permettant d'effectuer une période de recherche de six mois en Allemagne en 1933 et 1934. Elle avait initialement prévu de travailler avec Curt Stern, qui avait démontré de manière indépendante le croisement chez la Drosophile peu de temps après les découvertes de McClintock et Creighton ; cependant, Stern a émigré aux États-Unis. Elle collabore ainsi avec le généticien Richard B. Goldschmidt, alors directeur de l'Institut Kaiser Wilhelm de biologie à Berlin. Au milieu de l'escalade des tensions politiques en Europe, elle quitta prématurément l'Allemagne et retourna à Cornell. Alors qu'un récit courant suggère que l'université a refusé de l'embaucher comme professeur en raison de son sexe, des preuves récentes de Kass (2024) indiquent que McClintock a continué son travail à Cornell à son retour, après avoir passé seulement cinq mois en Allemagne. Emerson l'a ensuite employée comme assistante au Département de sélection végétale, où ses recherches indépendantes ont abouti à une offre pour un poste de professeur assistant à l'Université du Missouri. En 1936, elle accepte un poste de professeur adjoint au département de botanique de l'université du Missouri en Colombie, prolongé par Lewis Stadler. Au cours de son mandat à Cornell, elle a reçu le soutien d'une subvention de deux ans de la Fondation Rockefeller, obtenue grâce au plaidoyer d'Emerson.
Université du Missouri
Pendant son mandat au Missouri, McClintock a étendu ses recherches sur les effets cytogénétiques des rayons X sur le maïs. Elle a documenté la cassure et la fusion ultérieure des chromosomes dans les cellules de maïs irradiées. En outre, elle a démontré l’apparition de cassures spontanées des chromosomes dans les cellules de l’endosperme de certaines plantes. Au cours de la mitose, elle a observé que les extrémités des chromatides fracturées se rejoignaient après la réplication des chromosomes. Au cours de l'anaphase mitotique, ces chromosomes brisés ont formé un pont chromatidique, qui s'est ensuite fracturé lorsque les chromatides ont migré vers des pôles cellulaires opposés. Les extrémités fracturées se sont ensuite rejointes lors de l'interphase mitotique suivante, perpétuant ce cycle. Ce processus récurrent a induit des mutations étendues, observables sous forme de panachure au sein de l'endosperme. Ce cycle rupture-rejointement-pont représentait une découverte cytogénétique cruciale pour plusieurs raisons. Principalement, il a établi que la réintégration chromosomique n’était pas un événement stochastique ; Deuxièmement, il a élucidé un mécanisme de mutation génomique à grande échelle. Par conséquent, ce phénomène continue d'être un domaine de recherche important dans la recherche contemporaine sur le cancer.
Malgré l'avancement de ses recherches à l'Université du Missouri, McClintock a exprimé son mécontentement quant à ses résultats académiques. Elle a déclaré avoir été exclue des réunions du corps professoral et ne pas être informée des opportunités offertes dans d'autres établissements. En 1940, elle communiqua à Charles Burnham son intention de chercher un autre emploi, déclarant : « J'ai décidé que je devais chercher un autre emploi. Pour autant que je sache, il n'y a plus rien pour moi ici. Je suis professeur adjoint à 3 000 $ et je suis sûre que c'est la limite pour moi. Sa position initiale avait été spécialement établie pour elle par Stadler, potentiellement conditionnée à sa présence continue à l'université. McClintock prévoyait de ne pas obtenir la titularisation au Missouri, même si certains rapports suggèrent qu'elle était au courant d'une offre de promotion à venir au printemps 1942. Des découvertes plus récentes indiquent que la décision de McClintock de quitter le Missouri était probablement motivée par une perte de confiance dans son employeur et l'administration universitaire, après qu'elle ait réalisé que son emploi serait précaire si Stadler poursuivait son déménagement à Caltech, ce qu'il avait envisagé. Les actions punitives de l'université contre Stadler ont encore intensifié ses inquiétudes.
Au début de 1941, McClintock a pris un congé du Missouri, dans le but de trouver un emploi ailleurs. Elle a ensuite accepté un poste de professeur invité à l'Université de Columbia, où Marcus Rhoades, un ancien collègue de Cornell, occupait un poste de professeur. Rhoades lui a proposé d'utiliser son champ de recherche à Cold Spring Harbor à Long Island. En décembre 1941, Milislav Demerec, récemment nommé directeur par intérim du département de génétique de la Carnegie Institution de Washington au laboratoire de Cold Spring Harbor, lui proposa un poste de recherche temporaire. Malgré sa réticence initiale à s'engager à long terme, McClintock accepta cette offre et fut nommée membre permanent du personnel en 1943.
Port de Spring froid
Après son engagement temporaire d'un an, McClintock a obtenu un poste de recherche à temps plein au laboratoire de Cold Spring Harbor. Au cours de son mandat là-bas, elle a fait preuve d’une productivité exceptionnelle, faisant progresser ses recherches sur le cycle rupture-fusion-pont. Cette méthode constitue une alternative aux rayons X pour cartographier de nouveaux gènes. En 1944, reconnaissant ses contributions significatives à la génétique à cette époque, McClintock fut élue à l'Académie nationale des sciences, devenant ainsi la troisième femme à recevoir cet honneur. L'année suivante, elle assume la présidence de la Genetics Society of America, faisant d'elle la première femme à occuper ce poste, après avoir été élue vice-présidente en 1939. Également en 1944, à la demande de George Beadle, qui a utilisé le champignon pour illustrer l'hypothèse d'un gène-une enzyme, elle a mené une analyse cytogénétique de Neurospora crassa. Beadle lui a adressé une invitation à mener cette enquête à Stanford. McClintock a caractérisé avec succès le nombre de chromosomes, ou caryotype, de N. crassa et a élucidé le cycle de vie complet de l'espèce. Beadle a fait remarquer : "Barbara, en deux mois à Stanford, a fait plus pour nettoyer la cytologie de Neurospora que tous les autres généticiens cytologiques n'avaient fait auparavant sur toutes les formes de moisissures." Par la suite, N. crassa a été établi comme organisme modèle pour l'analyse génétique classique.
Découverte des éléments de contrôle
Au cours de l'été 1944, alors qu'il était au laboratoire de Cold Spring Harbor, McClintock a lancé des recherches systématiques sur les mécanismes sous-jacents aux motifs de couleurs en mosaïque observés dans les graines de maïs et sur l'hérédité instable associée à ce mosaïcisme. Ses recherches ont conduit à l'identification de deux nouveaux loci génétiques dominants et en interaction, qu'elle a appelés Dissociation (Ds) et Activateur (Ac). Elle a déterminé que la Dissociation induisait non seulement une dissociation ou une cassure chromosomique, mais exerçait également divers effets sur les gènes adjacents lorsque l'Activateur était simultanément présent, y compris la déstabilisation de mutations auparavant stables. Une découverte importante a eu lieu au début de 1948, lorsque McClintock a découvert que la Dissociation et l'Activateur possédaient la capacité de transposer ou de modifier leurs positions sur le chromosome.
Elle a étudié les effets de transposition de Ac et Ds en observant les variations de la coloration des grains de maïs au fil des générations successives de croisements génétiques contrôlés, et a élucidé l'interrelation entre ces deux loci via un examen microscopique détaillé. Ses découvertes ont indiqué que Ac régule la transposition de Ds à partir du chromosome 9 et que cette translocation de Ds est en corrélation avec la cassure chromosomique. Le mouvement des Ds libère le gène de couleur aleurone de l'influence suppressive des Ds, l'activant ainsi pour initier la synthèse des pigments cellulaires. La transposition des Ds se produit de manière stochastique à travers diverses cellules, conduisant à un mouvement différentiel et aboutissant à un mosaïcisme des couleurs. Les dimensions des taches colorées résultantes sur la graine dépendent du stade de développement de la graine au moment de la dissociation. De plus, McClintock a vérifié que la transposition de Ds est modulée par le nombre de copies cellulaires de Ac.
De 1948 à 1950, McClintock a formulé un cadre théorique postulant que ces éléments génétiques mobiles régulent l'expression des gènes par l'inhibition ou la modulation de leur activité. Initialement appelés « unités de contrôle », puis « éléments de contrôle », Dissociation et Activateur ont été désignés pour les différencier des gènes conventionnels. Son hypothèse proposait que la régulation génique pourrait élucider la différenciation fonctionnelle observée dans les cellules d'organismes multicellulaires complexes, malgré leur contenu génomique identique. Les découvertes de McClintock remettaient fondamentalement en question la notion dominante selon laquelle le génome était un modèle pédagogique immuable transmis de génération en génération. En 1950, ses recherches sur Ac/Ds et ses concepts de régulation génique ont été documentées dans une publication intitulée « L'origine et le comportement des loci mutables dans le maïs », parue dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences. Au cours de l'été 1951, elle présenta ses découvertes sur l'origine et le comportement des loci mutables dans le maïs lors du symposium annuel du Cold Spring Harbor Laboratory, livrant un article portant un titre identique. Cette publication a examiné méticuleusement l'instabilité génétique induite par Ds et Ac, ou uniquement par Ac, sur quatre gènes distincts, notant leur propension à une réversion imprévisible vers le phénotype de type sauvage. De plus, elle a caractérisé des « familles » distinctes de transposons, qui ne présentaient aucune interaction inter-familiale.
Les recherches de McClintock sur les éléments de contrôle et la régulation des gènes se sont avérées conceptuellement difficiles, rencontrant au départ une incompréhension et une résistance de la part de ses pairs scientifiques ; elle a caractérisé la réception de ses découvertes comme évoquant « la perplexité, voire l'hostilité ». Malgré cela, McClintock a persisté à affiner son cadre théorique concernant les éléments de contrôle. En 1953, elle publia un article complet dans Génétique, détaillant ses données statistiques, et entreprit par la suite de nombreuses tournées de conférences dans les universités tout au long des années 1950 pour diffuser ses recherches. Ses investigations continues ont conduit à l'identification d'un nouvel élément, appelé Suppresseur-mutateur (Spm), qui, tout en partageant des similitudes avec Ac/Ds, présentait un mode d'action plus complexe. Semblables à Ac/Ds, certaines variantes de Spm possédaient des capacités de transposition autonomes, tandis que d'autres n'en possédaient pas ; cependant, contrairement à Ac/Ds, sa présence a entraîné la suppression complète de l'expression du gène mutant, qui autrement resterait partiellement non supprimée. Percevant le risque d'aliéner le courant scientifique dominant en raison de la réception de ses travaux, McClintock a cessé de publier ses recherches sur le contrôle des éléments à partir de 1953.
Origine du maïs
En 1957, l'Académie nationale des sciences a accordé un financement à McClintock pour lancer des recherches sur les souches de maïs indigènes en Amérique centrale et en Amérique du Sud. Son principal intérêt résidait dans l'étude de l'évolution du maïs via des altérations chromosomiques, le contexte sud-américain offrant une opportunité d'étude à grande échelle. McClintock a méticuleusement examiné les attributs chromosomiques, morphologiques et évolutifs de diverses races de maïs. Après des recherches approfondies au cours des années 1960 et 1970, McClintock et ses collaborateurs ont publié l'ouvrage fondateur, La Constitution chromosomique des races de maïs, qui a eu un impact significatif sur les domaines de la paléobotanique, de l'ethnobotanique et de la biologie évolutive.
Redécouverte
En 1967, McClintock a officiellement pris sa retraite de son poste à la Carnegie Institution et a ensuite été désignée membre distingué du service de la Carnegie Institution de Washington. Cette distinction lui a permis de poursuivre ses efforts de recherche, en collaborant avec des étudiants diplômés et des pairs du laboratoire de Cold Spring Harbor en tant que scientifique émérite, tout en résidant dans la communauté locale. Réfléchissant en 1973 à son choix deux décennies avant de cesser de publier des rapports complets sur son travail concernant les éléments de contrôle, elle articula :
Au fil des années, j'ai découvert qu'il est difficile, voire impossible, de faire prendre conscience à une autre personne de la nature de ses hypothèses tacites lorsque, par certaines expériences particulières, j'en ai pris conscience. Cela m’est devenu douloureusement évident lors de mes tentatives, au cours des années 1950, de convaincre les généticiens que l’action des gènes devait être et était contrôlée. Il est maintenant tout aussi douloureux de reconnaître la fixité des hypothèses que de nombreuses personnes ont sur la nature des éléments contrôlant le maïs et les manières de les utiliser. Il faut attendre le bon moment pour un changement conceptuel.
L'importance des contributions de McClintock est devenue évidente avec la publication des recherches des généticiens français François Jacob et Jacques Monod dans les années 1960, qui ont élucidé la régulation génétique de l'opéron lac - un mécanisme que McClintock avait précédemment illustré en utilisant Ac/Ds en 1951. À la suite de la publication phare de Jacob et Monod en 1961 dans le Journal of Molecular Biology, intitulé "Mécanismes de régulation génétique dans la synthèse des protéines", McClintock est l'auteur d'un article pour American Naturalist, établissant des parallèles entre l'opéron lac et ses recherches sur les éléments contrôlant le maïs. Malgré ces développements, la contribution fondamentale de McClintock à la compréhension de la régulation génétique est restée largement méconnue au sein de la communauté biologique au sens large, même vers la fin du XXe siècle.
McClintock a reçu une large reconnaissance pour sa découverte de la transposition une fois que d'autres chercheurs ont identifié indépendamment le processus chez les bactéries, les levures et les bactériophages à la fin des années 1960 et au début des années 1970. Parallèlement, les progrès de la biologie moléculaire ont fourni de nouvelles technologies substantielles, permettant aux scientifiques d'élucider les fondements moléculaires de la transposition. Dans les années 1970, d'autres chercheurs ont réussi à cloner Ac et Ds, les classant par la suite comme transposons de classe II. Ac représente un transposon complet, capable de synthétiser une transposase fonctionnelle, enzyme essentielle à sa mobilité génomique. À l'inverse, Ds possède une mutation au sein de son gène de transposase, le rendant incapable de mouvement autonome sans un apport externe de transposase. Par conséquent, comme McClintock l'avait observé précédemment, Ds présente une immobilité en l'absence de Ac. De plus, Spm a également été identifié et caractérisé comme un transposon. Des recherches ultérieures ont révélé que les transposons restent généralement au repos, s'activant uniquement lorsque la cellule subit un stress, tel que celui de l'irradiation ou du cycle rupture-fusion-pont ; cette activation induite par le stress peut donc agir comme une source importante de variation génétique, pilotant les processus évolutifs. La compréhension de McClintock de la signification évolutive des transposons et de leur rôle dans l'altération génomique est antérieure à celle de ses contemporains. Actuellement, le système Ac/Ds est couramment utilisé en biologie végétale comme outil moléculaire pour créer des plantes mutantes, facilitant ainsi l'élucidation de la fonction des gènes.
Récompenses et reconnaissance
En 1947, McClintock a reçu le Achievement Award de l'American Association of University Women. Son élection en tant que membre de l'Académie américaine des arts et des sciences a suivi en 1959. Le Kimber Genetics Award a été décerné à McClintock en 1967, précédant sa réception de la Médaille nationale des sciences des mains du président Richard Nixon en 1970. Elle a notamment été la première femme récipiendaire de cette prestigieuse Médaille nationale des sciences. En 1973, Cold Spring Harbor a dédié un bâtiment en son honneur. Elle a ensuite reçu le prix de la Fondation Louis et Bert Freedman et le prix Lewis S. Rosensteil en 1978. L'année 1981 a été la première récipiendaire de la subvention de la Fondation MacArthur, en plus de recevoir le prix Albert Lasker pour la recherche médicale fondamentale, le prix Wolf de médecine et la médaille Thomas Hunt Morgan de la Genetics Society of America. En 1982, l'Université de Columbia lui a décerné le prix Louisa Gross Horwitz, récompensant ses recherches fondamentales sur « l'évolution de l'information génétique et le contrôle de son expression ».
Il est important de noter qu'elle a reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1983, devenant ainsi la première femme à recevoir ce prix individuellement et la première Américaine à remporter un prix Nobel non partagé dans le domaine des sciences. La Fondation Nobel l'a reconnue pour la découverte des « éléments génétiques mobiles », une reconnaissance survenant plus de trois décennies après sa description initiale des éléments de contrôle. En lui attribuant le prix, l'Académie suédoise des sciences a établi un parallèle entre sa carrière scientifique et celle de Gregor Mendel. Les subtilités des prix Nobel, y compris leurs limites et les justifications des reconnaissances tardives, sont discutées en détail par Kass (2024, pp. 236-247).
En 1989, elle a été intronisée membre étranger de la Royal Society (ForMemRS). L'American Philosophical Society a honoré McClintock de la médaille Benjamin Franklin pour ses réalisations remarquables dans le domaine des sciences en 1993. Son association antérieure avec l'APS a commencé en 1946, lorsqu'elle a été élue à la société. Ses distinctions académiques comprenaient 14 doctorats honorifiques en sciences et un doctorat honorifique en lettres humaines. Le National Women's Hall of Fame a reconnu ses contributions par une intronisation en 1986. Au cours de ses dernières années, McClintock a adopté un profil public plus important, en particulier après la publication de la biographie d'Evelyn Fox Keller en 1983, A Feeling for the Organism, qui a présenté son récit à un public plus large. Elle a maintenu une présence active au sein de la communauté de Cold Spring Harbor, en faisant des présentations sur les éléments génétiques mobiles et la trajectoire historique de la recherche en génétique pour encadrer les scientifiques émergents. Une anthologie comprenant 43 de ses travaux scientifiques, intitulée La découverte et la caractérisation des éléments transposables : les articles rassemblés de Barbara McClintock, a été publiée en 1987.
Le prix McClintock, créé en son honneur, récompense des réalisations importantes dans le domaine. Les récipiendaires notables de cette distinction incluent David Baulcombe, Detlef Weigel, Robert A. Martienssen, Jeffrey D. Palmer et Susan R. Wessler.
En mai 2005, le service postal américain a commémoré Barbara McClintock en la présentant sur un panneau de timbres de première classe, aux côtés d'autres scientifiques éminents tels que Richard Feynman, Josiah Willard Gibbs et John von Neumann.
Une espèce végétale, Stellaria mcclintockiae,, a reçu sa nomenclature en son honneur en mai 2024.
Vie plus tard
Après son prix Nobel, McClintock a poursuivi sa brillante carrière au Cold Spring Harbor Laboratory à Long Island, New York, en tant que dirigeante et chercheuse de premier plan dans son domaine. Elle est décédée de causes naturelles à Huntington, New York, le 2 septembre 1992, à l'âge de 90 ans, étant restée célibataire et sans enfants.
Héritage
En 1983, la physicienne Evelyn Fox Keller a écrit une biographie de McClintock, intitulée Un sentiment pour l'organisme. Keller a postulé que la perception qu'avait McClintock d'elle-même comme une étrangère au sein de sa discipline, en partie à cause de son sexe, lui avait permis d'aborder la recherche scientifique d'un point de vue distinct, produisant ainsi des informations significatives. L'analyse de Keller illustre comment cette perspective unique a contribué au rejet prolongé de ses théories et à la remise en question de ses capacités par de nombreux pairs. Par exemple, lors de la présentation par McClintock de ses découvertes indiquant que la génétique du maïs s'écartait des distributions mendéliennes, le généticien Sewall Wright a exprimé sa conviction qu'elle manquait de compréhension des mathématiques fondamentales pertinentes à ses recherches, une opinion qu'il avait également exprimée à propos d'autres femmes scientifiques de cette époque. En outre, la généticienne Lotte Auerbach a rappelé l'observation de Joshua Lederberg suite à une "Auerbach a en outre raconté que McClintock avait renvoyé Lederberg et ses associés dans les trente minutes en raison de leur arrogance perçue, déclarant: "Elle ne tolérait pas l'arrogance... Elle avait l'impression d'avoir traversé un désert seule et personne ne l'avait suivie."
Ce récit a ensuite été contesté en 2001 par une deuxième biographie, The Tangled Field: Barbara McClintock's Search for the Patterns of Genetic Control, rédigée par l'historien des sciences Nathaniel C. Comfort. Le récit biographique de Comfort conteste l'affirmation selon laquelle McClintock a été marginalisée par ses contemporains scientifiques, qualifiant ce concept de « mythe McClintock » et affirmant qu'il a été propagé à la fois par McClintock elle-même et par les travaux antérieurs de Keller. À l'inverse, Comfort maintient que McClintock n'a pas fait l'objet de discrimination fondée sur le sexe, ce qui est étayé par la grande estime qu'elle avait parmi ses collègues professionnels, même au début de sa carrière.
Une biographie de Lee B. Kass, intitulée Des chromosomes aux éléments génétiques mobiles : la vie et l'œuvre de la lauréate du prix Nobel Barbara McClintock, a été publiée en 2024.
Les contributions et les expériences de McClintock sont fréquemment mises en avant dans les ouvrages biographiques contemporains axés sur les femmes dans les domaines scientifiques. Elle est également présentée comme une figure d'inspiration pour les jeunes filles dans la littérature jeunesse, notamment dans des titres tels que Barbara McClintock, généticienne du prix Nobel d'Edith Hope Fine, Barbara McClintock : seule dans son domaine de Deborah Heiligman et Barbara McClintock de Mary Kittredge. De plus, la récente biographie pour jeunes adultes de Naomi Pasachoff, Barbara McClintock, Genius of Genetics, propose une interprétation contemporaine éclairée par les recherches actuelles.
Le 4 mai 2005, le service postal des États-Unis a publié la série de timbres-poste commémoratifs « American Scientists », comprenant quatre timbres autocollants de 37 cents dans différents formats. Cette série mettait en vedette Barbara McClintock aux côtés de John von Neumann, Josiah Willard Gibbs et Richard Feynman. De plus, McClintock a été honoré dans une émission suédoise de quatre timbres de 1989 mettant en valeur les contributions de huit généticiens lauréats du prix Nobel. Un bâtiment de laboratoire du Cold Spring Harbor Laboratory porte son nom. De plus, une rue du nouveau parc scientifique de l'Adlershof Development Society à Berlin a été nommée en son honneur.
En 2022, une résidence de 103 835 pieds carrés à l'Université Cornell a été consacrée au nom de McClintock.
Le roman de Jeffrey Eugenides de 2011, The Marriage Plot, fait référence à certains aspects de la personnalité et des réalisations scientifiques de McClintock à travers son récit sur Leonard, un généticien de la levure atteint de trouble bipolaire. Leonard est employé dans un laboratoire conceptuellement dérivé de Cold Spring Harbor. Dans ce cadre fictif, un personnage généticien solitaire, qui reflète les découvertes de McClintock, lui sert d'allusion.
Judith Pratt est l'auteur d'une pièce intitulée MAIZE, centrée sur la vie de McClintock, qui a reçu une lecture au Artemesia Theatre de Chicago en 2015 et a ensuite été produite à Ithaca, New York, où se trouve l'Université Cornell, en février-mars 2018.
La vie de McClintock continue d'inspirer des œuvres littéraires, notamment des romans et des essais qui réinterprètent ses expériences avec imagination, soulignant ainsi son impact durable sur le discours scientifique et la culture en général. Parmi ceux-ci, citons le roman de Rachel Pastan de 2021, In the Field, que l'auteur qualifie d'exploration romancée de la solitude, du dévouement inébranlable et de la trajectoire professionnelle non conventionnelle de McClintock.
Publications clés
- McClintock, B. (1929). "Une étude cytologique et génétique du maïs triploïde". Génétique. 14 (2) : 180–222. est ce que je:10.1093/génétique/14.2.180. PMC 1201029. PMID 17246573.Creighton, H. B. ; McClintock, B. (1931). "Une corrélation entre les croisements cytologiques et génétiques chez Zea Mays". Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 17 (8) : 492–497. Bibcode : 1931PNAS...17..492C. est ce que je :10.1073/pnas.17.8.492 1076098.McClintock, B. (1931). "L'ordre des gènes C, Sh et Wx chez Zea Mays avec référence à un point cytologiquement connu dans le chromosome". Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 17 (8) : 485–491. Code bibliographique :1931PNAS...17..485M. est ce que je :10.1073/pnas.17.8.485. PMC 1076097. PMID 16587653.McClintock, B. (1941). "La stabilité des extrémités cassées des chromosomes chez Zea Mays". Génétique. 26 (2): 234–282. doi:10.1093/genetics/26.2.234. PMC 1209127 PMID 17247004.McClintock, B. (1945). "Neurospora. I. Observations préliminaires des chromosomes de Neurospora crassa". Journal américain de botanique.32 (10) : 671–678. est ce que je:10.2307/2437624. JSTOR 2437624.McClintock, B. (1950). "L'origine et le comportement des loci mutables dans le maïs". Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique. 36 (6) : 344–355. Bibcode:1950PNAS...36..344M. doi :10.1073/pnas.36.6.344 1063197 PMID 15430309.McClintock, B. (1953). "Induction d'instabilité à des locus sélectionnés dans le maïs". Génétique. 38 (6) : 579–599. est ce que je:10.1093/génétique/38.6.579. PMC 1209627. PMID 17247459.McClintock, B. (1961). "Quelques parallèles entre les systèmes de contrôle génétique du maïs et des bactéries". The American Naturalist. 95 (884): 265–277. Bibcode:1961ANat...95..265M. est ce que je:10.1086/282188. S2CID 56345866.McClintock, B. ; Kato Yamakake, TA ; En ligneBlumenschein, A. (1981). Constitution chromosomique des races de maïs : son importance dans l'interprétation des relations entre races et variétés dans les Amériques. Chapingo, Mexique : Escuela de Nacional de Agricultura, Colegio de Postgraduados.OCLC 9181898.McClintock, B. (1984). "L'importance des réponses du génome au défi." Science, 226 (4676) : 792–801. Bibcode:1984Sci...226..792M. est ce que je:10.1126/science.15739260. PMID 15739260.Chronologie des femmes dans la science.
- Chronologie des femmes dans la science
Citations.
Références.
Archives et collections de recherche.
- Les articles de Barbara McClintock sont disponibles via Profiles in Science, National Library of Medicine.
- Les articles de Barbara McClintock, couvrant la période 1927-1991, sont conservés à l'American Philosophical Society.
Citations liées à Barbara McClintock.
- Citations liées à Barbara McClintock sur Wikiquote
- Une brève notice biographique de Barbara McClintock est disponible dans les archives du laboratoire de Cold Spring Harbor.
- Un article complet, "Enhancer and Gene Trap Transposon Mutagenesis in Arabidopsis", détaille l'application de Ac/Ds et d'autres transposons pour la mutagenèse végétale.
- Barbara McClintock sur Nobelprize.org