إن باربرا ماكلينتوك هي أحد أكثر الشخصيات رؤيا في تاريخ علم الوراثة، فعملها الذي يمتد إلى جزء كبير من القرن العشرين، والذي أعيد تشكيله أساساً بحيث يفهم العلماء هيكل وتصرفات الجنين، وفي حين أن معاصريها يعتبرون الجين ترتيباً ثابتاً وخطياً للجين، فإن الدراسات الميكانيكية التي أجراها ماكلينتوك والتي تُظهر في بعض الأحيان أن هناك خلايا توترات أكثر دينامية.

الحياة المبكرة والتعليم: زراعة عالم

وقد ولد باربرا ماكلينتوك في ١٦ حزيران/يونيه ١٩٠٢ في هارتفورد، كونيتيكت، وكان والدها توماس هنري ماكلينتوك طبيبا متعاطفا مع بلدها، وكانت والدتها سارا هاندي ماكلينتوك، صانعة منزل وتأثير قوي على روح باربارا المستقلة، وقد أبدت باربارا اهتمامها الشديد، منذ فترة مبكرة، ببحث الآثار الاجتماعية للجامعة.

وفي كورنيل، وجدت ماكلينتوك منزلا فكريا في إدارة البوتاني، وحصلت على درجة العزوب في عام ١٩٢٣، وصاحبة الماجستير في عام ١٩٢٥، ودكتوراه في عام ١٩٢٧، وكلها في بوتاني مع التركيز على الوراثة، وبالرغم من ذلك، فإن عملها في مجال الطبلة يتضمن دراسات إشعاعية مفصلة عن الكروموسومات، مما يمكن أن يتصور باستخدام تقنيات الحفظ.

اكتشاف التحول الوراثي: " جينات القفز "

وقد بدأ طريق ماكلينتوك لاكتشاف التحول في الثلاثينات و1940 مع رسمها التفصيلي لجينات الذرة، وكانت تدرس ظاهرة التفكك والتصليح، ولا سيما في منطقة من النوع التاسع الذي يبدو عرضة للتغييرات الهيكلية، وفي عام 1944، بدأت سلسلة من التجارب التي ستتوج في أحد أكثر النتائج غرابة في اللون الوراثي.

In McClintock’s key experiments involved the Ac (Activator) and a ds[Fknter statistical models stopped a genetic role in maize. She noted that when Ac

آلية تحويل Ac/Ds

The Ac/Ds[FLT:]

وكانت الآثار ثورية، وأظهرت أعمال ماكلينتوك أن الجينوم يمكن أن يعيد تنظيم نفسه حرفيا، مع انتقال عناصر من الجينات إلى الداخل والخارج، مما أدى إلى إطفائها أو إلى إلغائها، واقترحت أن يكون هذا التنقل ليس فضول فحسب بل آلية أساسية لتنظيم التنمية والاستجابة للإجهاد البيئي، وبعد ذلك، وبعد ظهور بيولوجيا الجزيئات، تم تأكيد نتائجها وتوسيع نطاقها لتشمل جميع مجالات الحياة، بما فيها البشر.

الأثر على بلاستيك الجنوم: رؤية جديدة للجينوم

إن مفهوم ماكلينتوك للبلاستيك - فكرة أن المجين هو هياكل دينامية ومرنة قادرة على إعادة تشكيلها من قبل القوات الداخلية والخارجية - كان أهم إسهام نظري لها، وكان الرأي السائد قبل عملها هو أن الجينوم كان مخططا ثابتا، حيث أن كل جين يحتل مكانا محددا وتشويهات يحدث في كثير من الأحيان فقط وبصورة عشوائية.

مترجمون كسائقين للثورة

ويُعترف الآن بأن المحركات هي المحرك الرئيسي لتطور الجينوم، وهي تشكل جزءا كبيرا من العديد من المجينات الإيوكارية - يستمد حوالي 45 في المائة من الجينوم البشري من العناصر القابلة للتداول، ويمكنها، بالتحرك حولها، ما يلي:

  • (ج) وضع تسلسلات تنظيمية جديدة تغير أنماط التعبير عن الجينات.
  • تكرار أو حذف الجينات بأكملها.
  • توليد متغيرات هيكلية مثل التحويل ونقل المواقع.
  • توفير المواد الخام لتطور الجينات الجديدة والشبكات التنظيمية.

وعلى سبيل المثال، يعتمد نظام المناعة التكييفي على إعادة التكتل V(D)J، وهي عملية تستخدم انزيماً شبيهاً بالتصرفات (RAG1/RAG2) مستمداً أصلاً من عملية نقل قديمة، وبالمثل، فإن العديد من الشبكات التنظيمية في النباتات والحيوانات قد شكلت بإضافة عناصر قابلة للتداول تقدم دعماً للصدمات الإشعاعية أو تعزز نشاط الخلايا.

البلاستيك الطبيعي في التنمية والأمراض

كما توقع ماكلينتوك دور البلاستيك في التنمية، ولاحظت أنه يمكن تفعيل عناصر السيطرة في أوقات محددة أثناء تنمية الذرة، والتفريق بين الخلايا المؤثرة، مما أدى إلى اكتشاف إعادة ترتيب الحمض النووي المبرمج في الكائنات الحية الأخرى، مثل القضاء على كل أشكال الكروموسومات في خلايا معينة من المبيدات الحشرية، والإصابة بضغوط الدم الصوفية التي تصيب الكائنات الحية.

  • Cancer: يمكن للمترجمين أن يدخلوا في جينات أو مسببات للأورام، مما يسبب الطفرة. وغالبا ما تكون عناصر LINE-1 (نوع من إعادة النقل) ملوثة بالفلور ونشطة في كثير من السرطانات، مما يؤدي إلى عدم استقرار جيني.
  • Neurodevelopmental disorders]: De novo insertions of LINE-1 elements have been associated with schizophrenia and autism.
  • Genetic disorders]: Haemophilia A and some forms of muscular dystrophy have been caused by transposon insertions into critical genes.

ومن ثم فإن فهم البلاستيكية الجيني أمر أساسي لفهم كل من البيولوجيا الطبيعية وآليات الأمراض، وقد وضع عمل ماكلينتوك الأساس لميدان التعبئة - دراسة العناصر المتنقلة وأثرها على وظيفة الجينوم.

طلبات الكشف عن مكلاينتوك

وبالإضافة إلى البحوث الأساسية، تم تسخير مبادئ التخريب والبلاستيك من أجل التطبيقات العملية في التكنولوجيا الحيوية والطب والزراعة.

الهندسة الوراثية مع محركات تروسبون

ويمكن أن تُستخدم هذه النظم [العاملة]، ولا سيما تلك المستمدة من [(FLT:0)](ج) [العاملة في المختبرات])/[العاملة في مجال الاختراق]، و[العاملة في مجال الاختبار والاختبار]، و[العاملة في مجال الاختناق،] (العاملة في مجال الاختراق) (الخاصة))

فهم جينات السرطان

(أ) أن الرؤى التي يبديها ماكلينتوك هي محورية في بحوث السرطان، وكثيراً ما تأوي الصور الكثيرة من الإدخالات عبر الندوات وغيرها من الترتيبات الجينية، ويفحص الباحثون الآن نشاطاً عابراً كعلامة لعدم الاستقرار في الديانة، ويستهدف بعض العلاجات إعاقة تنقل العصيان لتباطؤ تطور الورم، كما أن عملهم قد أبلغ اكتشاف [FLT:

التكنولوجيا الأحيائية الزراعية

وفي مجال الزراعة، ساعد فهم التغيُّر الناجم عن طريق التعرُّض على تطوير أنواع جديدة من المحاصيل، فعلى سبيل المثال، فإن الأنماط الجميلة في الذرة الهندية هي مظاهر مباشرة لنشاط Ac/Ds، والأهم من ذلك، أن قدرة المغاوير على إيجاد عناصر تنظيمية جديدة قد استغلت لتوليد مصانع تسامح مع الإجهاد، كما استخدم العلماء الاستنساخ عبر الزغب المعروف في برامج توليدية هامة مثل إنتاج الماشية.

Legacy and Recognition: A Belated Triumph

وقد تم تجاهل عمل باربرا ماكلينتوك إلى حد كبير منذ أكثر من عقد من الزمان، حيث تم في الستينات والسبعينات اكتشاف عناصر قابلة للتداول في البكتيريا (مثل تسلسل الضم والشعارات) تم الكشف عنها وإعادة تقييمها، وقد أدركت الأوساط العلمية أنها وصفت نفس الظاهرة قبل ذلك بسنوات، ولكن في كائن أكثر تعقيداً.

وقد حصلت ماكلينتوك على العديد من الشرفات الأخرى، بما في ذلك الميدالية الوطنية للعلوم )١٩٧٠( وجائزة لاسكر )١٩٨١( وانتُخبت في الأكاديمية الوطنية للعلوم في عام ١٩٤٤ - وهي واحدة من أول النساء اللاتي حصلن على هذا التمييز، وبقيت نشطة في البحوث التي أجريت في مختبر كولد سبرنغ حتى وفاتها في عام ١٩٩٢ في سن ٩٠، ولا ترثها إلا من خلال المعرفة العلمية التي ولدتها بل أيضا من خلال نموذجها الذي كان قائما على الدوام والشجاعة الفكرية.

استمرار تأثير الوراثة الحديثة

إن أفكار ماكلينتوك قد أصبحت في نسيج علم الوراثة الحديث، فمجال ) " الجينيين " ، الذي يستكشف التغيرات الرجعية في التعبير الجينات دون تغيير في تسلسل الحمض النووي، يدين الآن بفكرة مبكرة مفادها أن التحكم في العناصر يمكن أن ينظم الجينات بطرق مبرمجة من الناحية الإنمائية.

وباختصار، فإن مساهمات باربرا ماكلينتوك في التحول الوراثي وتقنية الجينوم قد غيرت بيولوجيا، وأظهرت أن الجينوم ليس مكتبة ثابتة للتعليمات، بل وثيقة حية ومستجيبة يمكن إعادة صياغتها في الوقت الحقيقي، وقد فتحت عملها مجالات كاملة للتحقيق، من تطور الجينوميات المعقدة إلى الأساس الجزيئي للسرطان، واليوم يواصل الباحثون البناء على إرثها، مستخدمين الأدوات والأدوات.

Further Reading:]