Если вы знаете, что вы на правильном пути, если у вас есть это внутреннее знание, то никто не сможет вас остановить... независимо от того, что они говорят.
Barbara McClintock была американской учёной и цитогенетиком, которой была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине в 1983 году. McClintock получила степень PhD по ботанике в Корнельском университете в 1927 году. Там она начала свою карьеру в качестве лидера в развитии цитогенетики маиса, что было в центре внимания её исследований на протяжении всей жизни. Начиная с конца 1920-х годов, McClintock изучала хромосомы и то, как они изменяются во время размножения маиса. Она разработала технику визуализации хромосом маиса и использовала микроскопический анализ для демонстрации многих фундаментальных генетических идей. Одной из этих идей было понятие генетической рекомбинации путём кроссинговера во время мейоза — механизма, при котором хромосомы обмениваются информацией. Она создала первую генетическую карту маиса, связав области хромосомы с физическими признаками. Она продемонстрировала роль теломеры и центромеры, областей хромосомы, которые важны для сохранения генетической информации. Она была признана одной из лучших в этой области, получила престижные стипендии и была избрана членом Национальной академии наук в 1944 году.
В 1940-х и 1950-х годах McClintock открыла трансposition и использовала её для демонстрации того, что гены отвечают за включение и выключение физических характеристик. Она разработала теории, объясняющие подавление и экспрессию генетической информации от одного поколения растений маиса к другому. Из-за скептицизма в отношении её исследований и их следствий она остановила публикацию своих данных в 1953 году.
Позже она провела обширное исследование цитогенетики и этноботаники рас маиса из Южной Америки. Исследования McClintock стали хорошо понятны в 1960-х и 1970-х годах, когда другие учёные подтвердили механизмы генетического изменения и экспрессии белков, которые она продемонстрировала в своих исследованиях маиса в 1940-х и 1950-х годах. За ней последовали награды и признание её вклада в эту область, включая Нобелевскую премию по физиологии или медицине, присуждённую ей в 1983 году за открытие генетической трансposition; она была единственной женщиной, получившей неразделённую Нобелевскую премию в этой категории.
Ранняя жизнь
Barbara McClintock родилась как Eleanor McClintock 16 июня 1902 года в Хартфорде, Коннектикут, третьей из четырёх детей врача гомеопата Thomas Henry McClintock и Sara Handy McClintock. Thomas McClintock был сыном британских иммигрантов; Sara Ryder Handy была потомком старой американской семьи Mayflower. Marjorie, самая старшая дочь, родилась в октябре 1898 года; Mignon, вторая дочь, родилась в ноябре 1900 года. Самый младший, Malcolm Rider, прозванный Tom, родился через 18 месяцев после Barbara. Когда она была маленькой девочкой, её родители решили, что Eleanor, «женственное» и «нежное» имя, было для неё неподходящим, и вместо этого выбрали Barbara. McClintock была независимым ребёнком с самого раннего возраста, черта, которую она позже определила как свою «способность быть одной». С трёхлетнего возраста и до начала школы McClintock жила с тётей и дядей в Бруклине, Нью-Йорк, чтобы уменьшить финансовое бремя своих родителей, пока её отец развивал свою медицинскую практику. Её описывали как одинокого и независимого ребёнка. Она была близка со своим отцом, но имела сложные отношения со своей матерью, напряженность, которая началась, когда она была молодой.
Семья McClintock переехала в Бруклин в 1908 году, и McClintock завершила своё среднее образование там в Erasmus Hall High School; она окончила школу рано в 1919 году. Она открыла свою любовь к науке и переподтвердила свою одинокую личность во время учёбы в средней школе. Она хотела продолжить своё образование в Колледже сельского хозяйства Корнельского университета. Её мать сопротивлялась отправке McClintock в университет, опасаясь, что она будет незамужней, что было обычным явлением в то время. McClintock почти не допустили начать учебу в колледже, но её отец позволил ей прямо перед регистрацией, и она поступила в Cornell в 1919 году.
Образование и исследования в Cornell
McClintock начала свои исследования в Колледже сельского хозяйства Cornell в 1919 году. Там она участвовала в студенческом самоуправлении и была приглашена присоединиться к женскому клубу, хотя вскоре она поняла, что предпочла бы не присоединяться к формальным организациям. Вместо этого McClintock занялась музыкой, в частности джазом. Она изучала ботанику, получив B.Sc в 1923 году. Её интерес к генетике начался, когда она прошла свой первый курс в этой области в 1921 году. Курс был основан на аналогичном, предлагаемом в Гарвардском университете, и был преподаван C. B. Hutchison, селекционером растений и генетиком. Hutchison был впечатлён интересом McClintock и позвонил ей, чтобы пригласить её участвовать в аспирантском курсе по генетике в Cornell в 1922 году. McClintock указала на приглашение Hutchison как на катализатор её интереса к генетике: «Очевидно, этот телефонный звонок определил мою судьбу. Я остаюсь с генетикой с тех пор.» Хотя сообщалось, что женщины не могли специализироваться на генетике в Cornell, и поэтому её MS и PhD — полученные в 1925 и 1927 годах соответственно — были официально присуждены по ботанике, недавние исследования выявили, что женщинам было разрешено получать дипломы магистра и доктора в Департаменте селекции растений Cornell в то время, когда McClintock была студентом в Cornell.
Во время своего аспирантского обучения и должности инструктора по ботанике после её окончания, McClintock сыграла важную роль в создании группы, которая изучала новую область цитогенетики маиса. Эта группа объединила селекционеров растений и цитологов, в том числе Marcus Rhoades, будущего лауреата Нобелевской премии George Beadle и Harriet Creighton. Rollins A. Emerson, глава Департамента селекции растений, поддерживал эти усилия, хотя сам он не был цитологом.
Она также работала научным ассистентом у Lowell Fitz Randolph, а затем у Lester W. Sharp, оба ботаники Cornell.
Цитогенетические исследования McClintock были сосредоточены на разработке способов визуализации и характеристики хромосом маиса. Эта конкретная часть её работы повлияла на поколение студентов, так как была включена в большинство учебников. Она также разработала технику, используя окрашивание карминой для визуализации хромосом маиса, и впервые показала морфологию 10 хромосом маиса. Это открытие было сделано потому, что она наблюдала клетки из микроспоры в отличие от кончика корня. Изучая морфологию хромосом, McClintock смогла связать определённые группы хромосом с признаками, которые наследовались вместе. Marcus Rhoades отметил, что статья McClintock в Genetics от 1929 года о характеристике триплоидных хромосом маиса вызвала научный интерес к цитогенетике маиса, и приписал ей 10 из 17 значительных достижений в этой области, сделанных учёными Cornell между 1929 и 1935 годами.
В 1930 году McClintock первой описала крестообразное взаимодействие гомологичных хромосом во время мейоза. В следующем году McClintock и Creighton доказали связь между хромосомным кроссовером во время мейоза и рекомбинацией генетических признаков. Они наблюдали, как рекомбинация хромосом, видимая под микроскопом, коррелировала с новыми признаками. До этого момента только гипотезировалось, что генетическая рекомбинация могла произойти во время мейоза, хотя это не было показано генетически. McClintock опубликовала первую генетическую карту маиса в 1931 году, показывающую порядок трёх генов на хромосоме 9 маиса. Эта информация предоставила необходимые данные для исследования кроссинговера, которое она опубликовала вместе с Creighton; они также показали, что кроссинговер происходит в сестринских хроматидах, а также в гомологичных хромосомах. В 1938 году она провела цитогенетический анализ центромеры, описав организацию и функцию центромеры, а также тот факт, что она может делиться.
Прорывные публикации McClintock и поддержка коллег привели к тому, что ей были присуждены несколько постдокторских стипендий от Национального совета по исследованиям. Это финансирование позволило ей продолжить изучение генетики в Cornell, Университете Миссури и Калифорнийском технологическом институте, где она работала с E. G. Anderson. Летом 1931 и 1932 годов она работала в Университете Миссури с генетиком Lewis Stadler, который познакомил её с использованием рентгеновских лучей в качестве мутагена. Воздействие рентгеновских лучей может увеличить частоту мутаций выше естественного фонового уровня, что делает его мощным исследовательским инструментом для генетики. Благодаря своей работе с маисом, подвергшимся мутагенезу рентгеновскими лучами, она выявила кольцевые хромосомы, которые образуются, когда концы одной хромосомы слиплись вместе после радиационного повреждения. На основе этих доказательств McClintock выдвинула гипотезу, что должна быть структура на конце хромосомы, которая обычно обеспечивает стабильность. Она показала, что потеря кольцевых хромосом при мейозе вызывала пеструю окраску листьев маиса в поколениях, последующих за облучением в результате хромосомной делеции. В этот период она продемонстрировала наличие области органайзера нуклеолуса в области хромосомы 6 маиса, которая необходима для сборки нуклеолуса. В 1933 году она установила, что клетки могут быть повреждены при возникновении негомологичной рекомбинации. В этот же период McClintock выдвинула гипотезу, что концы хромосом защищены теломерами.
McClintock получила стипендию от Guggenheim Foundation, которая сделала возможным шестимесячное обучение в Германии в течение 1933 и 1934 годов. Она планировала работать с Curt Stern, который продемонстрировал кроссинговер в Drosophila всего несколько недель после того, как это сделали McClintock и Creighton; однако Stern эмигрировал в Соединённые Штаты. Вместо этого она работала с генетиком Richard B. Goldschmidt, который был директором Института биологии имени Кайзера Вильгельма в Берлине. Она покинула Германию раньше среди растущего политического напряжения в Европе и вернулась в Cornell, оставаясь там до 1936 года, когда она приняла должность доцента, предложенную ей Lewis Stadler в Департаменте ботаники Университета Миссури в Колумбии. Пока она ещё была в Cornell, её поддерживала двухлетняя грантовая стипендия Rockefeller Foundation, полученная для неё благодаря усилиям Emerson.
Университет Миссури
Во время своего пребывания в Миссури, McClintock расширила своё исследование влияния рентгеновских лучей на цитогенетику маиса. McClintock наблюдала разрывы и слияние хромосом в облученных клетках маиса. Она также смогла показать, что в некоторых растениях спонтанный разрыв хромосом произошёл в клетках эндосперма. В ходе митоза она наблюдала, что концы разломанных хроматид были воссоединены после репликации хромосомы. В анафазе митоза разорванные хромосомы образовали мост хроматид, который был разломан, когда хроматиды двигались в сторону полюсов клетки. Разорванные концы были воссоединены в интерфазе следующего митоза, и цикл повторился, вызвав массивную мутацию, которую она смогла обнаружить как пеструю окраску в эндосперме. Этот цикл разрыва–воссоединения–моста был ключным цитогенетическим открытием по нескольким причинам. Во-первых, он показал, что воссоединение хромосом не было случайным событием, и во-вторых, он продемонстрировал источник крупномасштабной мутации. По этой причине он остаётся областью интереса в исследованиях рака сегодня.
Хотя её исследование прогрессировало в Миссури, McClintock была недовольна своей должностью в университете. Она вспоминала, что была исключена из заседаний факультета и не была информирована о должностях, доступных в других учреждениях. В 1940 году она написала Charles Burnham: «Я решила, что должна искать другую работу. Насколько я могу судить, здесь для меня больше нечего. Я доцент в размере $3000, и я уверена, что это мой предел.» Изначально должность McClintock была создана специально для неё Stadler и могла зависеть от его присутствия в университете. McClintock считала, что не получит tenure в Миссури, хотя по некоторым сведениям она знала, что ей будет предложено повышение из Миссури весной 1942 года. Недавние доказательства выявляют, что McClintock скорее всего решила покинуть Миссури потому, что потеряла доверие к своему работодателю и администрации университета, после того как обнаружила, что её работа будет под угрозой, если Stadler уйдёт на Caltech, как он рассматривал. Возмездие университета в отношении Stadler усилило её чувства.
В начале 1941 года она взяла отпуск от Миссури в надежде найти должность в другом месте. Она приняла должность приглашённого профессора в Колумбийском университете, где её бывший коллега из Cornell Marcus Rhoades был профессором. Rhoades также предложил ей поделиться своей исследовательской площадкой в Cold Spring Harbor на Лонг-Айленде. В декабре 1941 года ей была предложена должность научного сотрудника Milislav Demerec, вновь назначенным исполняющим обязанности директором Департамента генетики Карнеги Вашингтонской лаборатории Cold Spring Harbor; McClintock приняла его приглашение несмотря на свои сомнения и стала постоянным членом факультета.
Cold Spring Harbor
После своего годичного временного назначения, McClintock приняла должность штатного научного сотрудника в лаборатории Cold Spring Harbor
