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Barbara McClintock는 1983년 노벨 생리의학상을 수상한 미국의 과학자이자 세포유전학자였습니다. McClintock은 1927년 Cornell University에서 식물학 박사학위를 받았습니다. 그곳에서 그녀는 옥수수 세포유전학 발전의 지도자로서 경력을 시작했으며, 이는 그녀 인생의 나머지 기간 동안 그녀의 연구의 초점이 되었습니다. 1920년대 후반부터 McClintock은 옥수수의 염색체와 그들이 생식 중에 어떻게 변하는지를 연구했습니다. 그녀는 옥수수 염색체를 시각화하는 기법을 개발했고 현미경 분석을 사용하여 많은 기본적인 유전학 개념을 입증했습니다. 그 개념 중 하나는 감수분열 중 교차로에 의한 유전자 재조합의 개념이었습니다—염색체가 정보를 교환하는 메커니즘입니다. 그녀는 옥수수의 첫 유전자 지도를 만들었으며, 염색체의 영역을 물리적 특성과 연결했습니다. 그녀는 염색체의 원점과 중심입체, 즉 유전 정보의 보존에 중요한 염색체의 영역의 역할을 입증했습니다. 그녀는 이 분야에서 최고 중 한 명으로 인정받았으며, 권위 있는 펠로우십을 수상했고, 1944년 미국과학아카데미의 회원으로 선출되었습니다.
1940년대와 1950년대 동안 McClintock은 전이를 발견했고 이를 사용하여 유전자가 물리적 특성을 켜고 끄는 책임이 있음을 입증했습니다. 그녀는 옥수수 식물의 한 세대에서 다음 세대로의 유전 정보의 억제와 발현을 설명하는 이론을 개발했습니다. 그녀의 연구와 그 함의에 대한 회의론으로 인해, 그녀는 1953년에 그녀의 데이터 발표를 중단했습니다.
나중에, 그녀는 남미의 옥수수 품종의 세포유전학과 민족식물학에 대한 광범위한 연구를 수행했습니다. McClintock의 연구는 다른 과학자들이 그녀가 1940년대와 1950년대 옥수수 연구에서 입증했던 유전적 변화와 단백질 발현의 메커니즘을 확인하면서 1960년대와 1970년대에 잘 이해되었습니다. 그 분야에 대한 그녀의 기여에 대한 상과 인정이 뒤따랐으며, 유전자 전이의 발견으로 1983년에 그녀에게 수여된 노벨 생리의학상을 포함합니다. 그녀는 그 범주에서 공유되지 않은 노벨상을 수상한 유일한 여성이었습니다.
어린 시절
Barbara McClintock은 1902년 6월 16일 Connecticut Hartford에서 Eleanor McClintock으로 태어났으며, 동종요법 의사 Thomas Henry McClintock과 Sara Handy McClintock에게서 태어난 네 자녀 중 셋째입니다. Thomas McClintock은 영국 이민자의 자녀였고, Sara Ryder Handy는 오래된 미국 Mayflower 가문의 후손이었습니다. 맏이인 Marjorie는 1898년 10월에 태어났고, 둘째 딸 Mignon은 1900년 11월에 태어났습니다. 막내인 Malcolm Rider(Tom이라고 불림)는 Barbara 이후 18개월 후에 태어났습니다. 그녀가 어린 소녀였을 때, 그녀의 부모는 Eleanor가 "여성스럽고" "섬세한" 이름이 그녀에게 적합하지 않다고 판단했고 대신 Barbara를 선택했습니다. McClintock은 매우 어린 나이부터 독립적인 아이였으며, 이는 나중에 그녀가 자신의 "혼자 있을 수 있는 능력"으로 확인한 특성입니다. 세 살부터 학교를 시작할 때까지 McClintock은 부모의 재정적 부담을 덜기 위해 New York Brooklyn의 고모와 고모부와 함께 살았으며, 동시에 그녀의 아버지는 의료 행위를 확립했습니다. 그녀는 고독하고 독립적인 아이로 묘사되었습니다. 그녀는 아버지와 가까웠지만, 그녀의 어머니와는 어려운 관계를 가지고 있었으며, 그 긴장은 그녀가 어릴 때 시작되었습니다.
McClintock 가족은 1908년 Brooklyn으로 이사했고 McClintock은 Erasmus Hall High School에서 중등 교육을 완료했습니다. 그녀는 1919년에 일찍 졸업했습니다. 그녀는 고등학교 중에 과학에 대한 사랑을 발견했고 자신의 고독한 성격을 재확인했습니다. 그녀는 Cornell University의 농업 대학에서 계속 공부하고 싶었습니다. 그녀의 어머니는 그녀가 결혼 불가능할 것을 두려워하며 McClintock을 대학에 보내는 것에 저항했으며, 이는 당시 일반적이었습니다. McClintock은 거의 대학을 시작하지 못할 뻔했지만, 그녀의 아버지는 등록이 시작되기 바로 전에 그녀를 허락했고, 그녀는 1919년 Cornell에 입학했습니다.
Cornell에서의 교육 및 연구
McClintock은 1919년 Cornell의 농업 대학에서 자신의 학업을 시작했습니다. 그곳에서 그녀는 학생 정부에 참여했고 우애회에 가입하도록 초대받았지만, 그녀는 곧 공식 조직에 가입하지 않는 것을 선호한다는 것을 깨달았습니다. 대신 McClintock은 음악, 특히 재즈를 시작했습니다. 그녀는 식물학을 공부했으며 1923년에 B.Sc를 받았습니다. 유전학에 대한 그녀의 관심은 1921년 그 분야의 첫 과정을 수강했을 때 시작되었습니다. 이 과정은 Harvard University에서 제공된 것과 유사한 것을 기반으로 했으며, 식물 육종가이자 유전학자인 C. B. Hutchison이 가르쳤습니다. Hutchison은 McClintock의 관심에 감명을 받았고 1922년 Cornell의 대학원 유전학 과정에 참여하도록 그녀를 초대하기 위해 전화했습니다. McClintock은 Hutchison의 초대를 유전학에 대한 그녀의 관심의 촉매로 지적했습니다: "분명히, 이 전화 통화는 내 미래를 결정했습니다. 나는 그 이후로 유전학과 함께 했습니다." 여성들이 Cornell에서 유전학을 전공할 수 없었으며, 따라서 그녀의 MS와 PhD—각각 1925년과 1927년에 취득—가 공식적으로 식물학에 수여되었다고 보도되었지만, 최근 연구에 따르면 여성들이 McClintock이 Cornell의 학생이었던 시간 동안 Cornell의 식물 육종 부서에서 대학원 학위를 취득할 수 있었습니다.
그녀의 대학원 연구 및 식물학 강사로서의 대학원 후 임명 중에, McClintock은 옥수수에서 세포유전학의 새로운 분야를 연구한 그룹을 조립하는 데 도구적이었습니다. 이 그룹은 식물 육종가와 세포학자를 함께 가져왔으며, Marcus Rhoades, 미래의 노벨상 수상자 George Beadle 및 Harriet Creighton을 포함했습니다. 식물 육종 부서의 책임자인 Rollins A. Emerson은 비록 그 자신이 세포학자는 아니었지만 이러한 노력을 지지했습니다.
그녀는 또한 Lowell Fitz Randolph과 그 다음 Lester W. Sharp의 연구 조수로 일했으며, 둘 다 Cornell 식물학자였습니다.
McClintock의 세포유전학 연구는 옥수수 염색체를 시각화하고 특성화하는 방법을 개발하는 데 중점을 두었습니다. 그녀 작업의 이 특정 부분은 대부분의 교과서에 포함되어 있었기 때문에 학생 세대에 영향을 미쳤습니다. 그녀는 또한 옥수수 염색체를 시각화하기 위해 카르민 염색을 사용하는 기법을 개발했으며, 처음으로 10개의 옥수수 염색체의 형태를 보였습니다. 이 발견은 근단부 팁이 아닌 소포자의 세포를 관찰했기 때문에 이루어졌습니다. 염색체의 형태를 연구함으로써 McClintock은 함께 상속된 특성의 특정 염색체 그룹을 연결할 수 있었습니다. Marcus Rhoades는 McClintock의 1929년 유전학 논문이 3배체 옥수수 염색체의 특성화에 대해 옥수수 세포유전학에 과학적 관심을 촉발했으며, 1929년과 1935년 사이 Cornell 과학자들이 만든 17개의 중요한 진전 중 10개를 그녀에게 돌렸습니다.
1930년에 McClintock은 감수분열 중 상동 염색체의 십자 모양 상호작용을 설명한 첫 번째 사람이었습니다. 다음 해에 McClintock과 Creighton은 감수분열 중 염색체 교차와 유전 특성의 재조합 사이의 연결을 입증했습니다. 그들은 현미경 아래에서 관찰한 염색체의 재조합이 새로운 특성과 어떻게 관련이 있는지를 관찰했습니다. 이 시점까지, 유전자 재조합이 감수분열 중에 일어날 수 있다는 것은 가설일 뿐이었지만, 유전적으로는 보여지지 않았습니다. McClintock은 1931년에 옥수수의 첫 유전자 지도를 발표했으며, 옥수수 염색체 9의 3개 유전자의 순서를 보여주었습니다. 이 정보는 그녀가 Creighton과 함께 발표한 교차 연구에 필요한 데이터를 제공했습니다. 그들은 또한 교차가 상동 염색체뿐만 아니라 자매 색분체에서도 일어난다는 것을 보여주었습니다. 1938년에, 그녀는 중심입체의 세포유전학 분석을 수행했으며, 중심입체의 조직과 기능, 그리고 그것이 분할될 수 있다는 사실을 설명했습니다.
McClintock의 획기적인 출판물과 동료들의 지지는 그녀가 National Research Council으로부터 여러 박사후 펠로우십을 받도록 했습니다. 이 자금은 그녀가 Cornell, University of Missouri, 그리고 E. G. Anderson과 함께 일한 California Institute of Technology에서 유전학을 계속 연구할 수 있게 했습니다. 1931년과 1932년의 여름 동안, 그녀는 유전학자 Lewis Stadler와 함께 University of Missouri에서 일했으며, 그는 돌연변이 유발제로서 X선의 사용을 그녀에게 소개했습니다. X선에 대한 노출은 자연적 배경 수준 이상으로 돌연변이의 속도를 증가시킬 수 있으며, 유전학 연구를 위한 강력한 도구가 됩니다. X선-돌연변이 옥수수로 그녀의 일을 통해, 그녀는 고리 염색체를 확인했으며, 이는 방사선 손상 후 단일 염색체의 끝이 함께 융합될 때 형성됩니다. 이 증거로부터, McClintock은 염색체 끝에 정상적으로 안정성을 보장할 구조가 있어야 한다고 가설을 세웠습니다. 그녀는 감수분열에서 고리 염색체의 손실이 조사 후 세대에서 염색체 결실로 인한 옥수수 잎의 반점을 야기했다는 것을 보여주었습니다. 이 기간 동안, 그녀는 옥수수 염색체 6의 영역인 핵소체 조직자 영역의 존재를 입증했으며, 이는 핵소체의 어셈블리에 필요합니다. 1933년에, 그녀는 비상동 재조합이 일어날 때 세포가 손상될 수 있다는 것을 확립했습니다. 같은 기간 동안, McClintock은 염색체의 끝이 염색체 말단에 의해 보호된다고 가설을 세웠습니다.
McClintock은 1933년과 1934년 동안 독일에서 6개월의 훈련을 가능하게 한 Guggenheim Foundation의 펠로우십을 받았습니다. 그녀는 McClintock과 Creighton이 그렇게 한 지 며칠 후에 Drosophila에서 교차를 입증한 Curt Stern과 함께 일할 계획이었습니다. 그러나 Stern은 미국으로 이민했습니다. 대신, 그녀는 Berlin의 Kaiser Wilhelm Institute for Biology의 책임자였던 유전학자 Richard B. Goldschmidt와 함께 일했습니다. 그녀는 유럽의 증가하는 정치적 긴장 속에서 독일을 일찍 떠났고, Cornell으로 돌아갔으며, 1936년까지 그곳에 남아있었고, 그때 그녀는 Lewis Stadler가 Columbia의 식물학과에서 제공한 조교수 직책을 받아들였습니다. Cornell에 여전히 있는 동안, 그녀는 Emerson의 노력을 통해 그녀를 위해 얻어진 2년의 Rockefeller Foundation 보조금으로 지원을 받았습니다.
Missouri 대학교
Missouri에서의 그녀의 시간 동안, McClintock은 옥수수 세포유전학에 대한 X선의 영향에 대한 그녀의 연구를 확장했습니다. McClintock은 조사된 옥수수 세포에서 염색체의 파괴와 융합을 관찰했습니다. 그녀는 또한 일부 식물에서 자발적인 염색체 파괴가 배유의 세포에서 일어난다는 것을 보여줄 수 있었습니다. 유사분열의 과정에 걸쳐, 그녀는 끊어진 색분체의 끝이 염색체 복제 후에 다시 연결되는 것을 관찰했습니다. 유사분열의 후기에서, 끊어진 염색체는 색분체가 세포 극 쪽으로 움직일 때 끊어지는 색분체 다리를 형성했습니다. 끊어진 끝은 다음 유사분열의 간기에서 다시 연결되었고, 주기가 반복되어 대규모 돌연변이를 일으켰으며, 이를 배유의 반점으로 감지할 수 있었습니다. 이 파괴-재접합-다리 주기는 몇 가지 이유로 핵심 세포유전학 발견이었습니다. 첫째, 그것은 염색체의 재접합이 무작위 사건이 아니라는 것을 보여주었고, 둘째, 그것은 대규모 돌연변이의 근원을 보여주었습니다. 이러한 이유로, 오늘날 암 연구에서 관심의 영역으로 남아있습니다.
그녀의 연구가 Missouri에서 진행되고 있었지만, McClintock은 대학에서의 자신의 위치에 만족하지 않았습니다. 그녀는 학부 회의에서 제외되었던 것을 상기했으며, 다른 기관에서 이용 가능한 직책에 대해 알지 못했습니다. 1940년에, 그녀는 Charles Burnham에게 썼습니다, "나는 다른 일자리를 찾아야 한다고 결정했습니다. 내가 알 수 있는
