بربرا مكلـِنتوك Barbara McClintock (و.16 يونيو1902 - ت.2 سبتمبر 1992)، الحائزة على جائزة نوبل لعام 1983 في الفسيولوجيا أوالطب، كانت عالمة أمريكية وواحدة من أطول الفهماء باعاً في فهم الوراثة الخلوي Cytogenetics. حصلت مكلنتوك على الدكتوراه في فهم النبات من جامعة كورنل في عام 1927، حيث كانت رائدة في تطوير فهم الوراثة الخلوي لنبات الذرة. وقد ظل هذا المجال محوراً لأبحاثها طوال حياتها المهنية. ومنذ أواخر العشرينات، درست مكلنتوك الكروموسومات، وكيف تتغير خلال التكاثر في الذرة. كان عملها رائداً: فقد طورت تقنية لتصوير كروموسومات الذرة واستخدام التحليل المجهري لعرض الكثير من الأفكار الجينية الأساسية، بما في ذلك التأشيب الجيني من قبل التبادل الصبغي خلال الانتصاف، وهي الآلية التي تتبادل بها الكروموسومات المعلومات. وقد أنتجت أول خريطة جينية للذرة، ربطت فيها مناطق الصبغي مع السمات الجسدية لنبات الذرة، وبيـَّنت دور كلٍ من تلومير وسنترومير، وهما من مناطق الصبغي التي تعتبر مهمة في حفظ المعلومات الجينية. ويُعترف بمكلنتوك كواحدة من أفضل من عمل في هذا المجال، ومُنحت زمالات مرموقة، واُنتخبت عضواً في أكاديمية العلوم الوطنية في عام 1944.

أثناء عقدي 1940 و1950، اكتشفت مكلنتوك نقل سلاسل الدنا واستخدمتها لتـُظهـِر كيف من الممكن أن حتى الجينات هي المسئولة عن تفعيل أوكبت السمات الطبيعية. وقد طورت نظريات لشرح كبت أوإظهار المعلومات الجينية من جيل في الذُرة إلى الجيل التالي. وفي وجه التشكيك في أبحاثها وآثارها، توقفت مكلنتوك عن نشر بياناتها في 1953. لاحقاً، أجـْرت دراسة موسعة في فهم الجينات الخلوي وفهم النبات العرقي لسلالات الذُرة من أمريكا الجنوبية. وقد أصبحت أبحاث مكلنتوك مفهومة جيداً في عقدي الستينات والسبعينات، حين توصل باحثون آخرون لنفس آليات التغيير الجيني والتنظيم الجيني اللائي كانت مكلنتوك قد عرضتهن في أبحاثها عن الذُرة في عقدي الأربعينات والخمسينات. وإثر ذلك توالت الجوائز والاعترافات باسهاماتها الرائدة في المجال، بما فيهم جائزة نوبل في الفسيولوجيا أوالطب، التي منحت لها في عام 1983 لاكتشافها نقل سلاسل الدنا في الجينات؛ وهي المرأة الوحيدة التي حصلت على جائزة نوبل غير متقاسـَمة في الفسيولوجيا والطب.

حياتها

ولدت بربرا مكلنتوك في هارتفورد، كنتيكت، الثالثة بين أربعة أطفال للطبيب توماس هنري مكلنتوك وسارة هاندي مكلنتوك. وقد كانت مستقلة منذ نعومة أظافرها، وهي الصفة التي وصفتها مكلنتوك بـ "قدرتها على البقاء وحدها". ومنذ سن الثالثة حتى دخلت المدرسة، عاشت مكلنتوك مع خالة وخال في بروكلين، نيويورك لتخفف من الأعباء المالية على والديها حين كان والدها يبدأ عيادته الطبية. وقد وُصِفت كطفلة انفرادية ومستقلة ومحبة لتقليد الصبيان. وقد كانت قريبة لوالدها، إلا حتى علاقتها بوالدتها كانت صعبة.

أتمت مكلنتوك دراستها الثانوية في مدرسة إرازموس هول الثانوية في بروكلين. وقد اكتشفت حبها للعلوم في المدرسة الثانوية، وتطلعت للالتحاق بجامعة كورنل لاستكمال تعليمها. قاومت أمها فكرة التعليم الجامعي لبناتها، لاعتقادها حتى ذلك يجعلهم غير قابلات للزواج. كما حتى العائلة كانت تمر مصاعب مالية. وكادت بربرا حتى تـُمنـَع من دخول الجامعة، إلا حتى والدها تدخل، والتحقت بجامعة كورنل في 1919.

التعليم والأبحاث في جامعة كورنل

بدأت مكلنتوك دراستها في كلية الزراعة بجامعة كورنل في 1919. وقد درست فهم النبات، وحصلت على بكالوريوس العلوم في 1923. اهتمامها بفهم الجينات أشعله أول كورس أخذته في هذا المجال في 1921. الكورس كان مبنياً على كورس مماثل يُدرَّس في جامعة هارڤرد، وكان يدرِّسه كلود ب. هتشيسون، مُهجـِن النبات وعالم الجينات. أُعجـِب هتشيسون باهتمام مكلنتوك، فهاتفها ليدعوها للمشاركة في كورس فهم الجينات المخصص لطلاب الدراسات العليا في كورنل في 1922. وقد أشارت مكلنتوك إلى حتى دعوة هتشيسون كانت السبب أنها واصلت العمل في فهم الجينات: "من الواضح حتى مكالمة الهاتف رمت زهرة النرد لمستقبلي. فقد بقيت مع فهم الجينات بقية حياتي." وبالرغم من القول حتى الفتيات لا يستطعن المجال في فهم الجينات في كورنل، ولذلك فإن الماجستير والدكتوراه اللتين حصلتا عليهما في 1925 و1927، بالترتيب كانتا رسمياً ممنوحتين في فهم النبات، فإن فإن تقصيات حديثة أظهرت حتى بعض الفتيات حصلن على درجات عليا من قسم تهجين النبات أثناء زمن دراسة مكلنتوك في كورنل.

أثناء دراساتها العليا عـُيـِّنت مكلنتوك معيدة لمادة فهم النبات، وكان لها دور محوري في لم مجموعة من الطلبة لدراسة الحقل الجديد فهم الجينات الخلوي في نبات الذرة. هذه المجموعة ضمت مهجني نباتات وفهماء خلية واشتملت على تشارلز برنم، ماركوس رودز، جورج بيدل (الذي حصل على جائزة نوبل في 1958 لإظهاره حتى الجينات تتحكم في عملية الأيض)، وهارييت كريتون.

في 1930، كانت مكلنتوك أول من وصف التفاعل الصليبي الشكل للكروموسومات المتناددة أثناء الانتصاف. وخلال عام 1931، أثبتت مكلنتوك، وطالبة الدراسات العليا هارييت كريتون، الرابط بين التصالب الصبغي chromosomal crossover أثناء الانتصاف وتأشيب الملامج الجينية. فقد لاحظتا كيف من الممكن أن حتى تأشيب الكروموسومات والنمط الظاهرى الناتج يشكلان وراثة ملمح جديد. وحتى تلك النقطة، فقد كانت فقط موضع افتراض حتى التأشيب الجيني يمكن حتى يحدث أثناء الانتصاف، بالرغم من أنها قد شوهدت جينياً. نشرت مكلنتوك أول خريطة جينية للذُرة في 1931، مبينة ترتيب ثلاثة جينات على كروموسومتسعة للذُرة. وقد أمدَّت تلك المعلومات بيانات ضرورية لدراسة التبادل الكروموسومي crossover التي نشرتها من قبل مع كريتون. وفي 1938، قامت بتحليل جيني خلوي للسنترومير، واصفة هيئة ووظيفة السنترومير.

جامعة مزوره

أثناء عملها في مزوره، وسعت مكلنتوك بحثها في تأثير الآشعة السينية على فهم الجينات الخلوي للذُرة. وقد لاحظت مكلنتوك انكسار والتحام الكروموسومات في خلايا الذُرة التي تتعرض للآشعة. كما كانت قادرة على بيان أنه، في بعض النباتات، يحدث انكسار كروموسومات لحظي في خلايا سويداء الذرة endosperm. وطوال عملية الانقسام الفتيلي، لاحظت مكلنتوك حتى أطراف الكروماتيدات المكسورة قد التحمت بعد نسخ الكروموسوم. وفي anaphase الانقسام الفتيلي، شكلت الكروموسومات المنكسرة جسراً من الكروماتيد كان قد انكسر عندما انتقلت الكروماتيدات إلى أقطاب الخلية. التحمت الأطراف المنكسرة في interphase للانقسام الفتيلي التالي، وتكررت الدورة، مسببة طفرات هائلة، تمكنت من رصدها كترقيش في سويداء البذرة. هذه الدورة من الانكسار والالتحام والتجسير، توصف بأنها دورة الانكسار-الالتحام_التجسير، وكانت اكتشافاً رئيساً في فهم الجينات الخلوي لأسباب عديدة. أولاً، لأنها أظهرت إعادة اللحمة للكروموسومات لم يكن حدثاً عشوائياً؛ وثانياً، فقد بيـَّنت مصدراً لطفرات واسعة النطاق. ولهذا السبب، فتبقى موضع اهتمام في أبحاث السرطان حتى اليوم.

كما قبلت أيضاً منصب أستاذ زائر في جامعة كلومبيا، حيث كان يعمل زميلها السابق في كورنل "ماركوس سپرنگ" أستاذا. وقد عرض عليها تقاسم مجال بحثه في كولد سبرنج هاربر في لونگ أيلاند.^[] وفي ديسمبر 1941 عـُرض عليها منصب بحثي من قِبل ميلايسلاڤ دمرتش، المدير العام المنتدب، والتحقت بفريق معهد كارنـِگي في واشنطن، قسم فهم الجينات في معمل كولد سپرنگ هاربر.

كولد سپرنگ هاربر

بعد تعيينها المؤقت لمدة سنة، قبلت مكلنتوك منصب بحثي طول الوقت في معمل كولد سپرنگ هاربر. وهنا، أصبحت مكلنتوك عالية الانتاج وواصلت عملها مع دورة الانكسار-الالتحام-التجسير، مستعملة إياها للاستعاضة عن الآشعة السينية كأداة لرسم خرائط لجينات جديدة. وفي 1944، اعترافاً ببروزها في مجال فهم الجينات في تلك الفترة، اُنتخبت مكلنتوك عضوة في أكاديمية العلوم الوطنية—وبذلك كانت ثالث إمرأة تُنتخب في الأكاديمية. وفي 1945، أصبحت أول رئيسة لجمعية فهم الجينات الأمريكية. وفي 1944 قامت بتحليل خلوي لنوع Neurospora crassa بناء على اقتراح جورج بيدل، الذي كان قد استخدم الفطر لعرض علاقة الإنزيم الواحد المكون من الجين-واحد. وقد نادىها إلى جامعة ستانفورد للقيام بالدراسة. وقد نجحت في وصف عدد الكروموسومات، أوالكاريوتيپ karyotype، للنوع N. crassa ووصفت دورة الحياة الكاملة للنوع. ومنذ ذلك الحين، أصبح N. crassa نوع نموذج للتحليل الجيني الكلاسيكي.

اكتشاف العناصر المتحكمة

في صيف 1944 في معمل كولد سپرنگ هاربر، بدأت مكلنتوك دراسات منهجية في آليات فسيفساء أنماط ألوان بذور الذرة والوراثة غير المستقرة لتلك الفسيفسائية. وقد تعهدت على محلين جينيين جديدين سائدين ومتفاعلين، وقد سمتهما مـُفرِّق Dissociator (واختصاره Ds) ومـُفعـِّل Activator (اختصاره Ac). وقد وجدت حتى المفرِّق Dissociator لم يقم فقط بمجرد التفريق أويسبب انكسار الكروموسوم، فقد كان له أيضاً أصنافاً من التأثيرات على الجينات المجاورة عندماقد يكون المـُفـَعـِّل Activator موجوداً أيضاً. وفي مطلع 1948، قامت باكتشاف مفاجئ مفاده حتى المفرِّق Dissociator والمـُفـَعـِّل Activator يمكنهما تبادل أوتغيير المسقطيهما على الكروموسوم.

أصول الذرة

في 1957، تلقت مكلنتوك تمويلاً من مؤسسة العلوم الوطنية، ورعتها مؤسسة روكفلر لتبدأ البحث في الذرة في أمريكا الجنوبية، وهي منطقة غنية بأصناف هذا النوع. وقد كانت مهتمة بدراسة تطور الذرة، وكونها في أمريكا الجنوبية يتيح لها العمل على نطاق أوسع. فقد استكشفت مكلنتوك السمات الصبغية والشكلية والتطورية لمختلف سلالات الذرة. فمن 1962، أشرفت مكلنتوك على أربع فهماء يعملون على ذُرة أمريكا الجنوبية في جامعة ولاية نورث كارولينا في رالي. إثنان من زملاء روكفلر أولئك، ألميروبلومن‌شاين وت. أنجل كاتو، واصلا أبحاثهما على سلالات أمريكا الجنوبية من الذرة حتى منتصف السبعينات. وفي 1981، نشر بلومن‌شاين وكاتوومكلنتوك بنية الكروموسومات لسلالات الذرة Chromosome constitution of races of maize، التي تعتبر علامة فارقة في دراسة الذرةوالتي أسهمت لحد كبير لمجالات فهم النبات التطوري، فهم النبات العرقي ethnobotany وفهم النبات القديم.

اعادة اكتشاف عناصر مكلنتوك المتحكمة

تقاعدت مكلنتوك رسمياً من منصبها في معهد كارنـِگي في 1967، وأصبحت عضوخدمة مميزة في معهد كارنـِگي في واشنطن. أعطى هذا الشرف لها مواصلة العمل مع طلاب الدراسات العليا وزملائها في معمل كولد سپرنگ هاربر بصفتها عالمة فخرية. وفي إشارة لقرارها قبل 20 سنة حتى لا تنشر سرد مشروح لعملها على العناصر المتحكمة، فقد خط في 1973:

على مر السنين وجدت أنه من الصعب إذا لم يكن من المحال حتى نجلب لوعي إنسان آخر طبيعة افتراضاته الضمنية عندما، في بعض التجارب الخاصة، التي أصبحت مدركة لها. وقد أصبح ذلك واضحاً بدرجة مؤلمة لي في محاولاتي في الخمسينات اقناع فهماء الجينات حتى أعمال الجينات لابد وأن تكون محكومة وهي بالعمل محكومة. والآن فإنه من الؤلم بدرجة مساوية حتى نعترف بأن ثبات الافتراضات التي يعتنقها الكثير من الأشخاص عن طبيعة العناصر المتحكمة في الذُرة وأحوال عملها. يجب على المرء حتى ينتظر الوقت المناسب للتغيير المفهومي.

التكريم والاعتراف

حصلت مكلنتوك على وسام العلوم الوطني من ريتشارد نيكسون في 1971. وقد أطلق معمل كولد سبرنج هاربر اسمها على مبنى تكريماً لها في 1973. وفي 1981 كانت أول من يحصل على منحة مؤسسة مكارثر، وحصلت على جائزة ألبرت لاسكر للبحث الطبي الأساسي، وجائزة وولف في الطب ووسام توماس هنت مورگان من جمعية فهم الجينات الأمريكية. وفي 1982 حصلت على جائزة لويزا گروس هورويتس من جامعة كلومبيا لأبحاثها في "تطور المعلومات الجينية والتحكم في التعبير عنها." وأهم التكريمات، كان حصولها على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أوالطب في 1983، من مؤسسة نوبل لاكتشافها "العناصر الجينية المتحركة"، على مدى ثلاثين عاماً بعد حتى وصفت مبدئياً ظاهرة عناصر التحكم.

وقد حصلت على 14 دكتوراه فخرية في العلوم ودكتوراه فخرية في الآداب الإنسانية. وفي 1986 أُدخِلت إلى قاعة مشاهير النساء الوطنية. وفي سنواتها الأخيرة دخلت مكلنتوك الحياة العامة، وخاصة بعد صدور كتاب إڤلين فوكس كلر في 1983 بعنوان A feeling for the organism الذي يحكي سيرة حياة مكلنتوك. وقد ظلت متواجدة بانتظام في مجتمع كولد سپرنگ هاربر، وواصلت اعطار المحاضرات عن العناصر الجينية المتنقلة وتاريخ أبحاث فهم الجينات ليستفيد صغار الفهماء. وقد نشر سرد (أنطولوجيا) لأبحاثها المنشورة الثلاث وأربعين، بعنوان The discovery and characterization of transposable elements: the collected papers of Barbara McClintock في 1987.

توفيت مكلنتوك في هنتنگن، نيويورك، في 2 سبتمبر 1992 عن عمر 90؛ ولم تتزوج قط ولم يكن لها أطفال.

ذكراها

منذ وفاتها، أصبحت مكلنتوك موضع تدوين لسيرتها من مؤرخ العلوم نثانيال كمفرت، في The tangled field : Barbara McClintock's search for the patterns of genetic control. سيرة كمفرت تشكك في بعض الانادىءات عن مكلنتوك، ويصف تلك الانادىءات بأنها "أسطورة مكلنتوك"، التي يقول أنها انتشرت بسبب كتاب السيرة الأسبق من تأليف كلر. أطروحة كلر كانت حتى مكلنتوك قد لاقت تجاهلاً لفترة طويلة لأنها إمرأة تعمل في مجال العلوم، بينما يؤكد كمفرت حتى مكلنتوك كانت تحظى باحترام كبير بين أقرانها، حتى في مطلع حياتها العملية.

أهم المنشورات

• McClintock, Barbara (1929) "A cytological and genetical study of triploid maize". Genetics 14:180–222
• Creighton, Harriet B., and McClintock, Barbara (1931) "A Correlation of Cytological and Genetical Crossing-Over in Zea Mays". Proceedings of the National Academy of Sciences 17:492–497
• McClintock, Barbara (1931) "The order of the genes C, Sh, and Wx in Zea Mays with reference to a cytologically known point in the chromosome". Proceedings of the National Academy of Sciences 17:485–91
• McClintock, Barbara (1941) "The stability of broken ends of chromosomes in Zea Mays". Genetics 26:234–82
• McClintock, Barbara (1945) "Neurospora: preliminary observations of the chromosomes of Neurospora crassa". American Journal of Botany. 32:671–78
• McClintock, Barbara (1950) "The origin and behavior of mutable loci in maize". Proceedings of the National Academy of Sciences. 36:344–55
• McClintock, Barbara (1953) "Induction of instability at selected loci in maize". Genetics 38:579–99
• McClintock, Barbara (1961) "Some parallels between gene control systems in maize and in bacteria". American Naturalist 95:265–77
• McClintock, Barbara., Kato, T. A. & Blumenschein, A. (1981) Chromosome constitution of races of maize. Its significance in the interpretation of relationships between races and varieties in the Americas.. Colegio de Postgraduados, Chapingo, Mexico

انظر أيضاً

• قائمة الفائزات بجائزة نوبل

الهوامش

المصادر

• Coe, Ed and Lee B. Kass. 2005. "Proof of physical exchange of genes on the chromosomes". Proceedings of the National Academy of Science 102 (No. 19, May): 6641-6656. PMID 15867161
• Comfort, Nathaniel C. (1999) ""The real point is control": The reception of Barbara McClintock's controlling elements". Journal of the History of Biology 32:133–62. PMID 11623812
• Comfort, Nathaniel C. (2001) The tangled field: Barbara McClintock's search for the patterns of genetic control. Harvard University Press, Cambridge, MA. ISBN 0-674-00456-6
• Kass, Lee B. 2003. "Records and recollections: A new look at Barbara McClintock, Nobel Prize-Winning geneticist". Genetics 164 (August): 1251-1260.
• Kass, Lee B. 2005. "Harriet Creighton: Proud botanist". Plant Science Bulletin. 51(4): 118-125. Available online, December 2005: Botanical Society of America
• Kass, Lee B. 2005. "Missouri compromise: tenure or freedom. New evidence clarifies why Barbara McClintock left Academe". Maize Genetics Cooperation Newsletter 79: 52-71; article without footnotes or photographs; available, online April 2005: Maize Genetics Cooperation Newsletter
• Kass, Lee B. and Christophe Bonneuil. 2004. "Mapping and seeing: Barbara McClintock and the linking of genetics and cytology in maize genetics, 1928-1935". Chapt 5, pp. 91-118, in Hans-Jörg Rheinberger and Jean-Paul Gaudilliere (eds.), Classical Genetic Research and its Legacy: The Mapping Cultures of 20th Century Genetics. London: Routledge.
• Keller, Evelyn Fox (1983) A feeling for the organism. W. H. Freeman and Company, New York ISBN 0-7167-1433-7

قراءات أخرى

المحفوظات والمجموعات البحثية

• The Barbara McClintock Papers at the National Library of Medicine.
• Barbara McClintock Papers, 1927-1991 at the American Philosophical Society

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Barbara McClintock.

• Biography and Bibliographic Resources, from the Office of Scientific and Technical Information, United States Department of Energy
• Cold Spring Harbor Laboratory Archives, Barbara McClintock:A Brief Biographical Sketch
• Enhancer and Gene Trap Transposon Mutagenesis in Arabidopsis, comprehensive article on the use of Ac/Ds and other transposons for plant mutagenesis
• The Official Site of Louisa Gross Horwitz Prize