Genetik Bilimci: Barbara McClintock
Barbara Mcckintock, 16 Haziran 1942’de ABD’nin Connecticut eyaletinin Hartford kentinde dünyaya gelmiştir.
Ailesi asıl adı Eleonar koymuştu ancak Barbara ismi kararlı ve sınır tanımaz kişiliğini daha iyi yansıttığı için kendisine aile bu şekilde hitap etmeye başladı. Çocukluk çağlarında itibaren spora ilgi duymuş ve voleybol, yüzme, paten gibi bazı spor dallarında aktif olarak yer almıştır.
Babası Thomas Henry McClintock aile hekimiydi. Annesi Sara Handy ise üst sınıftan Boston’lu bir ailenin kızıydı.
Eğitim Hayatı
Barbara McClintock, eğitimine 1919 senesinde Cornell Üniversitesinde başlamıştır. Orada, öğrenci yönetimine katılmıştır ve bir kız birliğine davet edilmiştir. Fakat bir süre sonra resmi organizyonlara katılmamayı tercih etmiş ve müziğe özellikle de jazz’a yönelmiştir.
Lisans eğitimini alırken popüler bir öğrencidir ve okulunun sosyal ve entelektüel ortamından da faydalanır. 1923 yılında botanik eğitimi almıştır. Genetiği olan ilgisi de bu şekilde 1921 yılında başlamıştır. Yüksek lisans eğitimine sitoloji alanında devam etme kararı alır. Cornell’de kadın öğrencilerin genetik bölümüne girmelerine izin verilmemesine rağmen -mısırın hücresel düzeyde genetik çalışmasını ifade eden- mısır sitogenetiği üzerine çalışan küçük bir gruba katılır. Zamanla bu grubun oldukça etkili bir üyesi olur. Eğitiminin ikinci yılından itibaren asistan olarak çalışır.
Çalışma Hayatı
Doktorasını tamamladıktan sonra Cornell Üniversitesi Botanik Bölümü’nde akademisyen olarak görevlendirildi ve özellikle mısır bitkisinin taşıdığı genler üzerinde çalışmalar yapmaya başladı.
Tek tek mısır kromozomlarını incelemesine, tanımlamasına ve tanımlamasına izin veren bir mikroskop ve bir boyama tekniği kullandı.
1931’de o ve bir meslektaşı Harriet Creighton, kromozomların genetiğin temelini oluşturduğunu ortaya koyan bir makale olan “A Correlation of Cytological and Genetical Crossing-over in Zea mays“ı yayınladı. 1930’lardaki deneylerine ve yayınlarına dayanarak McClintock, 1939’da Genetics Society of America’nın başkan yardımcılığına ve 1944’te Genetics Society’nin başkanlığına seçildi. 1933’te Almanya’da okumak için Guggenheim Bursu aldı, ancak erken ayrıldı çünkü Nazizmin yükseliş dönemiydi. Mezun olduğu okul olan Cornell’e döndüğünde, üniversitenin bir kadın profesör tutmayacağını gördü. Rockefeller Vakfı, Missouri Üniversitesi tarafından işe alınana kadar Cornell’deki (1934–36) araştırmasını finanse etti. (1936–41).
Kromozom Geçişi
McClintock, kendi bireysel araştırma çalışmasına ve öğretim yüküne ek olarak, bir yüksek lisans öğrencisi olan Harriet B. Creighton’a rehberlik etmeye başladı. 1931’de ikili büyük bir keşif yayınladı.
McClintock ve Creighton, kromozomların davranışını araştırıyorlardı.
McClintock, kromozomları mikroskop altında daha önce kimsenin görmediğinden daha iyi görmesini sağlayan gelişmiş boyama teknikleri geliştirdi.
McClintock ve Creighton bu boyama tekniklerini kullanarak kromozomal geçişin varlığını kanıtladılar.
Eşeyli üremede yer alan hücreler mayoz adı verilen bir süreçte yapılırken kromozomal çaprazlama gerçekleşir . Hayvanlarda bunlar yumurta ve sperm hücreleridir.
Yumurta ve sperm hücreleri normal hücrelerden farklıdır çünkü normal kromozom sayısının sadece yarısını içerirler. Bir insan söz konusu olduğunda, normal bir hücre 46 kromozom içerirken, cinsiyet hücreleri 23 içerir.
Üreme sırasında yumurta ve sperm hücreleri birleştiğinde, her biri 23 kromozom sağlayarak 46 kromozomlu yeni bir hücre oluşturur. Bu yeni hücre, yeni bir kişiye dönüşecek. Kromozomlarının yarısı anneden, yarısı da babadan gelir.
McClintock ve Creighton’ın keşfettiği şey, eşey hücreleri üretilirken, doğanın eşeyli üreme gerçekleşmeden önce kromozom varyasyonları üretmek için genetik kart destesini karıştırabileceğidir.
Kromozomal çaprazlama, 20 yıl önce Thomas Morgan tarafından, yavruların ebeveynlerinden genleri nasıl miras aldıklarını açıklamak için bir teori olarak önerilmişti. McClintock & Creighton teorinin doğru olduğunu kanıtladı. Bunu, mısır eşey hücrelerinin üretimi sırasında kromozomlarda gördükleri değişikliklerin, döllenmiş tohumlardan yetiştirilen mısır bitkilerinde gözlenen özelliklerdeki değişikliklerle tam olarak nasıl eşleştiğini göstererek yaptılar.
X Işınları, Kırılma, Füzyon ve Köprüleme, Centromere
1936’da 34 yaşındaki McClintock, 1941’e kadar çalıştığı Missouri Üniversitesi’nde yardımcı doçent oldu.
Birkaç yıl önce, 1931 ve 1932 yazlarında McClintock, Missouri’yi ziyaret etmiş ve hücrelerde mutasyonlara neden olmak için X ışınlarını nasıl kullanacağını öğrenmişti.
1936’da döndüğünde tekrar röntgen kullanmaya başladı. Büyük ölçekli mutasyonların kromozomların kırılması, füzyonu ve köprülenmesinden kaynaklanabileceğini keşfetti. McClintock tarafından keşfedilen bu BFB döngüsü, kromozomal kararsızlığa yol açar, bu da yavru hücrelerin, onları üreten hücreden farklı sayıda kromozoma sahip olduğu anlamına gelir. Bu fenomeni 1930’ların sonlarında keşfetmesine rağmen, bu bugün hala aktif bir araştırma alanıdır. Kromozomal instabilite kanserlerde sık görülür.
1938’de McClintock, kromozomun sentromerinin hücre genetiğini analiz ederek ilk kez nasıl çalıştığını açıkladı.
Profesyonel Hayatı
1941’in başlarında, 38 yaşındaki McClintock, New York’taki Columbia Üniversitesi’nde misafir profesör oldu.
1942’de Long Island’daki Cold Spring Harbor Laboratuvarında geçici bir genetik pozisyonunu kabul etti. Bir yıl içinde kendisine kalıcı bir fakülte pozisyonu teklif edildi ve kabul edildi. Yeni rolünden çok memnundu. Artık öğretmenlik görevi yoktu ve istediği araştırmayı yapma özgürlüğüne sahipti. Kariyerinin geri kalanında Cold Spring Harbor’da çalıştı.
1944’te Amerika Ulusal Bilimler Akademisi’ne seçilen üçüncü kadın oldu.
Zıplayan Genler
1944’ten başlayarak McClintock, mısır bitkilerindeki renk desenleri ile kromozomlarının görünümü arasındaki ilişkiyi inceledi.
En çok ilgi duyduğu renklerden biri de mordu. Mor benekli mısırın genetik nedenlerini anlamak istedi.
Bir nesilden diğerine mısır bitkileri kendi kendine tozlaştı. Yavruları ebeveyn kromozomlarıyla karşılaştırdığında, yavru kromozomların ebeveyn kromozomlarının yeniden düzenlenmiş versiyonları gibi göründüğünü buldu. Kromozomların bazı kısımları sanki koparılmış ve tamamen yeni yerlere kaydırılmış gibi görünüyordu. Kromozomun, kromozomda genlerin eklenmesine, silinmesine ve yer değiştirmesine neden olabilecek Parçalayıcılar (Ds) ve Etkinleştiriciler (Ac) olarak adlandırdığı kromozom parçalarını keşfetti.
Zamanın teorisi, genlerin kromozom üzerinde sabit konumlarda olduğunu söylüyordu: McClintock’un çalışması bunun yanlış olduğunu gösterdi.
Ayrıştırıcı, kromozomu kırabilir ve etrafındaki genlerin davranışını değiştirebilir, ancak yalnızca Aktivatörün varlığında. Mor renk, Ayrıştırıcı tarafından açılıp kapatılabilir. Başka bir deyişle, fiziksel özellikler Ayrıştırıcılar ve Aktivatörler tarafından kontrol ediliyordu.
1948’de Ayrıştırıcıların ve Aktivatörlerin yer değiştirebildiğini – başka bir deyişle kromozom üzerinde farklı yerlere atlayabildiğini keşfetti . Bu nedenle, genellikle yer değiştirebilir öğeler olarak adlandırılırlar .
Mobil Elemanları
McClintock, Ayrıştırıcıların (Ds) ve Aktivatörlerin (Ac) aslında gen kontrolcüleri olduğuna dair bir teori üretti – onları kontrol edici elementler olarak adlandırdı . Bir kromozomdaki genleri kontrol ettiler – davranışlarını engelleyebiliyor veya değiştirebiliyorlardı. Bu, insan gibi tek bir canlının, her hücre aynı genetik koda sahip olmasına rağmen neden her türden farklı hücre üretebildiğini açıklıyordu. Gen denetleyicileri, belirli durumlarda özel talimatlar vererek fark yaratır.
McClintock’un görüşüne göre, genler artık ebeveynlerden yavrulara aktarılan değişmez talimatlar olarak düşünülemezdi. Çevredeki belirli koşullara tepki verebilirler. Mobil genler, kromozomlar arasında zıplayabilir ve fiziksel özellikleri açıp kapatabilir.
Çalışmalarını yayınlamaya başlamadan önce 1950 yılına kadar bu fenomeni inceledi.
Genlerin çok kararlı olduğuna ve her seferinde çok az değişebileceğine inanan bilim dünyasında, bulguları o kadar radikaldi ki, insanların bunlara nasıl tepki vereceği konusunda endişeliydi.
McClintock, önceki çalışmasıyla pek çok takdir kazanmış olmasına rağmen, mobil genetik elementler üzerindeki çalışmasını açık ara en önemli çalışması olarak görüyordu, ancak yine de kimse bunu dikkate almıyor gibiydi. Göz ardı edildiğini hissederek depresyona girdi. Bu alandaki çalışmalarını yayınlamayı bıraktı.
1960 yılında François Jacob ve Jacques Monod bakterilerde genetik düzenlemeyi açıklayan çalışmalarını yayınlamaya başladılar. Çalışmaları ile kendisininki arasındaki benzerlikleri fark eden McClintock, 1961’de bir makale ile yanıt verdi: Mısır ve Bakterilerdeki Gen Kontrol Sistemleri Arasındaki Bazı Paralellikler .
Yer değiştirebilir elementler ve gen kontrolü teorisi yavaş yavaş güvenilirlik kazanmaya başladı.
1970’lerin başında moleküler biyologlar bakteri ve virüslerde transpozisyon olduğunu keşfettiler. Transpozisyonun immünoloji ve kanserde önemli olduğunu görmeye başladılar. Bilim adamları ayrıca transpozisyonun, genleri bilim adamlarının istediği şekilde, yani genetik mühendisliğinde işlev görmeleri için manipüle etmedeki potansiyel önemini de gördüler.
Ödülleri
Mayıs 1971’de McClintock, Başkan Richard Nixon’dan Ulusal Bilim Madalyası aldı. Bunu, “hareketli genetik elementleri keşfettiği için” 1983 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü ile sonuçlanan çok sayıda başka ödül ve onur derecesi izledi.
Bu sırada 81 yaşındaydı.
Barbara McClintock Vefatı
Barbara McClintock, 2 Eylül 1992’de Huntington, New York’ta 90 yaşında vefat etti. Huntington Kırsal Mezarlığı’na gömüldü.
Yazan: Derya Naz ALTUĞ
Kaynak**
Barbara McClintock, NewScientist
Barbara McClintock, FamousScientists
Barbara McClintock, The Nobel Prize
Bir yanıt bırakın