巴巴拉·麦克林托克

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索


巴巴拉·麦克林托克
Barbara McClintock (1902-1992).jpg
Barbara McClintock shown in her laboratory.
原文名 Barbara McClintock
出生 Eleanor McClintock
1902年6月16日(1902-06-16)
 美國康乃狄克州哈特福德縣
逝世 1992年9月2日(90歲)
 美國紐約州杭丁頓英语Huntington, New York
国籍  美國
研究領域 細胞遺傳學英语Cytogenetics
任职於 密蘇里大學
冷泉港實驗室
母校 康乃爾大學
著名成就 研究玉米的遺傳結構
獲獎 諾貝爾生理學或醫學獎 (1983年)
签名

巴巴拉·麦克林托克Barbara McClintock,1902年6月16日-1992年9月2日),出生於美國康涅狄格州。是第一位單獨獲得诺贝尔生理學或醫學奖的女科学家。她提出“移动的控制基因学说”,巴巴拉麥克林托克,1983年諾貝爾生理學或醫學獎得主,是美國科學家和世上傑出的細胞遺傳學家。1927年,芭芭拉在康奈爾大學完成了植物學博士的學歷,她研究發展玉米細胞遺傳學。從20世紀20年代後期,麥克林托克研究染色體變化,以及如何繁殖玉米。她的工作是開創性的,她開發了透視化技術,並用顯微技術分析玉米染色體,闡明許多基本的遺傳觀念,其中包括減數分裂中,染色體交換訊息造成基因重組的機制。她提出了第一個玉米遺傳圖譜,將表型特徵和染色體位置連結,揭示了端粒和著絲粒的角色。求學期間,她被公認是最好的學生之一,並授予獎學金,在1944年成為國家科學院的成員。在20世紀40年代和50年代,麥克林托克發現換位,並用它來顯示基因是如何負責把物理特性。她開發理論來解釋或表達遺傳信息從一個代工廠至玉米基因。然而她的研究遇到他人質疑及其影響,芭芭拉停止了她的研究數據。後來,她在細胞遺傳學和人類植物學中做了廣泛種族來自南美洲的玉米研究。在20世紀,麥克林托克的研究對遺傳學成為很好的解釋。在1983年她獲得包括諾貝爾生理學或醫學獎的殊榮,頒發給她發現的基因換位,她是唯一獲得非共享諾貝爾生理學或醫學獎的女性。

生平[编辑]

年輕歲月[编辑]

芭拉麥克林托克出生於康乃狄克州哈特福德鎮,是醫生湯姆仕和妻子莎拉的第三個孩子。芭芭拉自幼便十分獨立,而獨處能力也成為她日後的象徵。大約從三歲起,芭芭拉都和姑姑及叔叔住在紐約布魯克林,以減輕父母的經濟負擔,因為她的父親建立了醫療實踐的機構。許多人形容芭芭拉是一位獨立的男人婆。她和父親的關係親密且緊扣,然而卻與母親有著困難的相處關係。

求學生涯[编辑]

巴巴拉出生在美國康涅狄格州哈特福德縣,自小就非常聰明。在1921年她還是一名大學生,當時她選修了康乃爾大學唯一由C. B. Hutchison任教的遺傳學課程,這個學習過程讓她對遺傳開始產生莫大興趣,但當時多數人都不想專攻遺傳這門學問,並且大家都覺得女性更不應該接觸。但她卻不予理會,她很想投入遺傳的懷抱,也上了Lester W. Sharp開的課程,從而了解到染色體的結構、有絲分裂、減數分裂等相關知識,也知道了染色體是可遺傳的主要元素。因此她畢業後更想把與染色體相關的表現作進一步研究,而且她覺得這類研究十分具有潛力。同時在1922年她接到了C. B. Hutchison的電話之後,巴巴拉加入了遺傳學研究的課程,開始她的遺傳研究生涯。但當她獲得碩博士之時,康乃爾大學卻因為她是女性,因此不予給他遺傳學的學位,最後只給她植物學學位。

研究發展[编辑]

巴巴拉畢業後仍留在康乃爾大學擔任植物學的講師,她集合好幾個研究員進一步研究有關玉米的細胞遺傳學英语Cytogenetics。在研究期間她發明了用胭脂紅色素去染玉米染色體的方法,使她成為第一位能染出玉米10條染色體的專家。1929年她在「遺傳學報」發表了玉米有三倍體染色體的文章,令當時的科學家開始對玉米的研究有興趣。接著在1930年她又成為第一個提出在減數分裂時染色體有交換現象發生的假設,由此她更觀察出染色體透過重組會形成新的特徵。1931年她發表了玉米的遺傳譜。在朋友及其他學術同伴支持下,他終於得到國家研究委員會的研究經費,使她更致力於相關領域的研究。

之後她在密蘇里學到使用X射線使基因突變的方法,透過此技術她成為第一個發現環狀染色體的專家,更知道了染色體不穩定而形成此因的理論。她利用X射線來研究染色體的裂—合—橋週期。在1938年證明了端粒著絲粒扮演了保存染色體遺傳訊息的角色。

她在密蘇里時因為身為女性,因此薪資只有極為不公平的3000美元,遠少於其他男性研究員。所以到了1941年她終於受到了邀請去一個更好的「冷泉港實驗室」,這裡有更好的資源及支援供她繼續從事研究工作。在1944年她在遺傳上的傑出成就獲得承認,巴巴拉成為「美國國家科學院」的院士,而當時她是史上第三位獲得這項榮譽的女性。一年之後的1945年她更當選為「美國遺傳學會」(Genetics Society of America)的首位女性主席。

接著她繼續在冷泉港實驗室研究為什麼玉米種子會有不同顏色的主題,而且這顏色的遺傳是不一定的。經過一番研究,她找到了兩個新的基因座,她將其命名為「Dissociator」(Ds)與「Activator」(Ac)。她找到的「Dissociator」不只是能打斷染色體,當「Activator」存在時還能使鄰近的基因改變。這突破性的發現使所有科學家大吃一驚。因為當時分生技術並不發達,她只能用雜交的方法,再透過顯微鏡的觀察才得到結論。她觀察到當「Ds」移動時,「粒狀蛋白色彩基因」(aleurone-color gene)就會不受抑制的釋放出來,進而得到活化而合成色素。但前提是「Ac」要能先控制「Ds」的進行,更神奇的是「Ds」的轉換是隨意的,不同的玉米種子會有不同顯色狀態,因此顏色就會有所不同。綜合研究觀察後她提出一個理論-就是「Ds」與「Ac」這種活動元素,會調節基因的抑制力以及控制它的活性。她更稱「Ds」和「Ac」是一種「調節單位」(controlling units),她大膽假設這種基因的調控解釋了為什麼在多細胞生物中,單一的基因組卻能使不同細胞具有不同功能。但她這個新觀念卻和當時多數人一基因一功能的想法有所衝突,而且這理論在一時間很難被人了解及接受。但即使如此她卻不理會世人的眼光,繼續她的研究。一直到1953年大家既然仍不相信她,因此她決定不再把資料及論文對外發表。

直到1960年代,法國科學家方斯華·賈克柏賈克·莫諾發現了「乳糖操縱子」(lac operon),從而認定乳糖操縱子與基因的調控有關。但其實早在十多年前巴巴拉就已經有類似發現,接著她將自己的研究應用到細菌酵母菌上。隨著時代的進步與分子生物學的發展,在1970年代,「Ds」與「Ac」終於被其他科學家複製繁殖成功,並且知道它是「II型轉座子」,更清楚的了解其相關的機制。終於証明巴巴拉當時的假設是正確的,因此她終於得到世人的認同並獲得來自於各界的殊榮,而最大讚揚莫過於1983年諾貝爾的生理醫學獎。

参考文献[编辑]