巴巴拉·麦克林托克 - 人物简介
巴巴拉·麦克林托克(Barbara McClintock,1902-1992)是20世纪具有传奇般经历的女科学家。1902年6月16日生于美国哈佛城。在纽约的康奈尔大学学习,1923年获科学学士,1925年获文学硕士,1927年获哲学博士,毕业后先去康奈尔大学工作,1942年后在冷泉港卡内基学院工作她终身从事玉米细胞遗传学方面的研究。 1939年,她当选为美国遗传学会主席。她始终是遗传学主流中的中坚人物。
1992年9月2日,在冷泉港,她与世长辞。麦克林托克终生未婚,她把全部的挚爱都奉献给了玉米,奉献给了遗传学事业。
曾任密苏里大学助教。自1941 年起,任卡内基研究所研究员。主要从事玉米果实斑点现象的遗传研究,发表了《移动的控制基因》学说。1983年获诺贝尔生理学医学奖。
巴巴拉·麦克林托克 - 科研生涯
1919年,麦克林托克在康乃尔大学农学院选修了一门唯一向本科生开放的遗传学课程。在当时,几乎很少有学生对遗传学产生兴趣,但麦克林托克却对这门课有着强烈的兴趣,引起了主讲教师赫丘逊的注意。赫丘逊来电话邀请她选修康乃尔大学专为研究生开设的其它遗传学课程。麦克林托克欣然接受了他的邀请,并就此踏上遗传研究的道路。
同时,麦克林托克还选修了植物学系夏普教授开设的细胞学课程。夏普的兴趣集中于染色体的结构以及在减数分裂和有丝分裂期间它们的行为的研究上。当时,染色体正在受到人们的强烈关注,被认定是“遗传因子”的载体。麦克林托克在康乃尔大学植物学系读研究生时,毫不犹豫地认准了这一研究方向——细胞遗传学。
当时的康乃尔大学是玉米遗传学的中心,这一研究传统由爱默生(Rollins A·Emerson)教授所创立。玉米具有明确可辨的遗传性状,当时已证明它籽粒上糊粉层的颜色以及胚乳的性质,均受孟德尔遗传因子所控制。玉米同果蝇不同,它一年才一熟,这就为研究人员细致深入的研究提供了充裕的时间。玉米遗传学研究,集中在对突变性质的发现、描述、定位和积累上。如果说,是爱默生开创了玉米遗传学,麦克林托克则成功地实现了玉米遗传学与细胞学的联姻。
在研究生期间,麦克林托克给一位细胞学家兰道夫担任助教。兰道夫是一位颇有成就的细胞学家,他对玉米籽粒发育的细胞形态学的详尽研究。当时,他立志要完成的一项工作是确定玉米细胞中不同染色体的形态特征。然而,他所选取的根尖切片细胞,其中期染色体是如此之小,以至无法确定其细节特征。
1925年,麦克林托克来到了兰道夫的实验室,事情立刻发生了戏剧性的变化。麦克林托克一下子抓住了问题的关键。她发现,对于细胞学研究来说,玉米的根尖切片远不是一种合适的材料,相反,玉米的小孢子细胞在分裂过程中,其中期或后期染色体更为清晰可辨。恰好贝林发明一种新乙酸洋红涂片技术,这种方法特别适合于玉米,通过它可观察到每一条玉米染色体分裂和复制的全过程。麦克林托克采纳了这一方法,加之选用的材料合适,经过几周的努力,她鉴定出玉米细胞中每条染色体的不同形态特征。根据染色体的长度,她把最长的一条命名为1号染色体,最短的一条命名为10号染色体。
巴巴拉·麦克林托克 - 重大发现
她在玉米中发现了“会跳舞”的基因。基因在染色体上作线性排列,基因与基因之间的距离非常稳定。常规的交换和重组只发生在等位基因之间,并不扰乱这种距离。在显微镜下可见的、发生频率非常稀少的染色体倒位和相互易位等畸变才会改变基因的位置。可是,麦克林托克这位女遗传学家,竟然发现单个的基因会跳起舞来:从染色体的一个位置跳到另一个位置,甚至从一条染色体跳到另一条染色体上。麦克林托克称这种能跳动的基因为“转座因子”(通称“转座子”,transposon)。
麦克林托克理论的影响是非常深远的,她发现能跳动的控制因子,可以调控玉米籽粒颜色基因的活动,这是生物学史上首次提出的基因调控模型,对后来莫诺和雅可布等提出操纵子学说提供了启发。转座因子的跳动和作用控制着结构基因的活动,造成不同的细胞内基因活性状态的差异,有可能为发育和分化研究提供新线索,说不定癌细胞的产生也与转座因子有关。转座因子能够从一段染色体中跑出来,再嵌入到另一段染色体中去,现代的DNA重组和基因工程技术也从这里得到过启发。转座子的确是在内切酶的作用下,从一段染色体上被切下来,然后在连接酶的作用下再嵌入到另一切口中去的。
中国遗传学者王身立教授曾在1982年与谈家桢教授一起预言,麦克林托克会获诺贝尔奖。翌年,麦克林托果然荣获诺贝尔生理学医学奖。
巴巴拉·麦克林托克 - 人物成就
她的工作得到了摩尔根和埃默森等科学巨擘和其他人的支持,其成就可以与当时正飞速发展的果蝇遗传学相媲美。在当时风盛轻视妇女的美国科学界,她被公认为是仅有的几个出类拔萃的人物,周围一片赞扬声。然而就在取昨如此辉煌的成就之际,麦克林托克开始了后来证明是她