ولا تزال باربرا ماكلينتوك واحدة من أكثر الشخصيات ذكاءً وغير تقليدية في تاريخ علم الوراثة، كما أن عملها الدقيق مع الذرة () قد يكون لزائياً خلال فترة منتصف القرن العشرين فكرة أن الجينات كانت ثابتة، وتسلسلات ثابتة مرتبة بطريقة خطية على طول الكروغرامات.

الحياة المبكرة والتعليم

وقد ولد باربرا ماكلينتوك في ١٦ حزيران/يونيه ١٩٠٢ في هارتفورد، كونيتيكت، وكان والداها سارة وتوماس هنري ماكلينتوك، ذا وسائل متواضعة، ولكنهما قيما التعليم والاستقلال، ومنذ فترة مبكرة، أظهر ماكلينتوك فضول شديد حول العالم الطبيعي، وقضى ساعات في مراقبة النباتات والحيوانات، وكان من المعروف أن أسلوب البحث الوحيد الذي سيركز عليه في وقت لاحق.

انتقلت عائلتها إلى بروكلين، نيويورك، عندما كانت طفلة، وذهبت إلى مدرسة إيراسموس هول الثانوية حيث برزت في العلوم والرياضيات، وبعد تخرجها، تم قبولها في كلية الزراعة بجامعة كورنيل في عام 1919، وفي كورنيل، كانت ملتحقة ببرنامج البوتاني،

بحث (ماكلينتوك) الطبي ركز على المتجانسات من الذرة تحديداً علاقات الربط بين الكروموسومات، طورت طرقاً جديدة لتصوير الكروموسومات الذريّة تحت المجهر، مهمة صعبة بسبب الحجم الصغير وعدد الكروموسومات (عشرة أزواج)

بحوث بشأن جينات كورن

وبعد أن أكملت الدكتوراه، واصلت ماكلينتوك في جامعة كورنيل كباحث ومدرب، وانضمت إلى مجتمع نشط من علماء الثروات الوراثية، بما في ذلك رولينز إمرسون، الذي كان بمثابة معلم ومتعاون، وكانت " مختبر كورنيل " محورا للاكتشافات الوراثية؛ وقد رسم الباحثون هناك بالفعل العديد من السمات البارزة - مثل اللون الكيري، والطول النباتي، والشكل.

وفي أوائل الثلاثينات، بدأت سلسلة من التجارب التي تؤدي في نهاية المطاف إلى أكبر اكتشاف لها، وتتبعت أنماط الإرث لبعض علامات الألوان الكنيلية في الذرة - وعلى وجه التحديد، كانت C (الكول) و ديانات (الملاحظة الخفية)

الملاحظات المبكرة على كسر الكروموز

ولاحظ ماكلينتوك أن مكاناً محدداً في الكريسماس 9 من الذرة غير مستقر، وفي بعض الكرونات، انكسر الكروم في تلك المرحلة، مما أدى إلى فقدان الشظية المهينة، مما أدى إلى وجود خلايا غير ملونة على خلايا ملوّنة أخرى - لأن السلوك المكسور الذي يفتقد إلى السخن المنشط.

كانت هذه ملاحظة جذرية، في ذلك الوقت، يعتقد معظم علماء الوراثة أن الجينات تم ترتيبها في نظام ثابت مثل الخرز على الخيط وأن الطفرة كانت نادرة، أحداث عشوائية تؤثر على أزواج القاعدة الواحدة،

مفهوم التحكم في العناصر

(ماكلينتوك) لم يتوقف عند تحديد الحركات ببساطة، اقترحت أن (أك) و(دز) جزء من نظام أكبر من عناصر التحكم ()

كما أظهرت تجاربها أن نفس العنصر يمكن أن يتصرف بطريقة مختلفة في مختلف خطوط الخلايا، فعلى سبيل المثال، قد يكون لعنصر الكينول كامل اللون حيث انتقل عنصر Ac من موقع مكتظ باللون، وقطاع غير ملون حيث يظل، وهذه الأنماط ليست عشوائية بل تتبع قواعد يمكن التنبؤ بها تستند إلى توقيت ختان العناصر أثناء تطوير الكينل، بل إن نسبة ماكلينتوك قد رسمت مواقع محددة للربط بين المينوس.

التخلص من العناصر القابلة للتداول

By the late 1940s, McClintock had amassed a wealth of evidence for the existence of mobile DNA sequences. She presented her findings at a Cold Spring Harbor symposium in 1951, confidencely describing "the origin and behavior of mutable loci in maize." She showed that the Ac/Ds system was not unique: she identified other families of mobile elements, including Spor([FT]

لكن رد المجتمع العلمي كان مُشوّهًا ومُتشككًا في كثير من الأحيان، كافح جمهورها للتوفيق بين بياناتها ونظرة الجينوم السائدة كثيفة، بالإضافة إلى أن (ماكلينتوك) كانت امرأة في حقل يهيمن عليه الذكور، وعروضها المُعقدة والمفصلة كانت أحياناً مُنفصلةً على أنها تقنية مفرطة أو صعبة المنال، وقد دُعيت إلى مؤتمرات أقل من التمويل أصبح أكثر من مؤسسة الربيع.

طريق القبول

"بدأت المدّة في الستينات والسبعينات، حيث اكتشف علماء الأحياء الجزيئية ظواهر مماثلة في البكتيريا" "في عام 1961، اقترح (فرانس جاكوب) و(جاك مونود) مفهوم "السلسلة الغامضة" "التي تتحكم بها "الزهرة الغامضة"

وفي أواخر السبعينات، سمحت التقنيات الجزيئية للعلماء بالعزل المباشر وتسلسل العناصر القابلة للتداول في الذرة، وأكد الباحثون، وهم يعملون مع الحمض النووي المستنسخ، أن (أك) و(دز) كانتا بالفعل متوالين للحمض النووي لعدة آلاف من الأزواج الأساسية، ويمكن نقلها بواسطة آلية للقطع والشحن، وكانت الأدلة واضحة، ثم في الثمانينات، تم الاعتراف بها كقائدة.

الأثر والاعتراف

إن جائزة (ماكلينتوك) للعلامة لم تكن مجرد انتصار شخصي، بل كانت تحولاً في النموذج في علم الوراثة، وقد أثبت عملها أن الجيني ليست مخططاً ثابتاً بل نظاماً دينامياً متطوراً، وتعرف الآن أن الخدع عالمية تقريباً، وهي تشكل تقريباً 45 في المائة من الجينوم البشري، وتُوجد في جميع الكائنات، وهي تؤدي أدواراً في التنظيم الجيني، وتنوع الكمبي.

بالإضافة إلى علم الأحياء الأساسي، فإن اكتشافات (ماكلينتوك) لها تطبيقات عملية، في الزراعة، يساعد الوصلات على إدارة المولدات في مجال الإستقرار الوراثي في المحاصيل، وقد تم تسخير بعض الحركات كأدوات للهندسة الوراثية، مما يسمح للعلماء بإدخال جينات في مواقع محددة، وقد تم تكييف نظام (Ac/Ds) على وجه الخصوص لاستخدامه في

الاعتراف خلال فترة حياتها

وقد حصلت ماكلينتوك على شرفات عديدة، منها الميدالية الوطنية للعلوم (1970) وميدالية بنجامين فرانكلين للتميز في العلوم (1981)، وانتُخبت في الأكاديمية الوطنية للعلوم في عام 1944، وأصبحت أول رئيسة لجمعية الوراثة في أمريكا في عام 1945، وعلى الرغم من الإهمال المبكر، فقد عاشت لترى عملها محتفلا به كحجر للبيولوجيا الحديثة.

الإرث والعلامات

تراث باربرا ماكلينتوك يمتد بعيداً عن اكتشاف العناصر القابلة للتداول، إنها تجسد أسلوباً من الأبحاث، مدفوعاً بملاحظة عميقة، وضوابط صارمة، وثقة في بيانات المرء حتى عندما يتناقض مع تقليد ميثيل، وعملها وضع الأساس لفهم

البحث الحديث عن CRISPR-Cas9 ] وغيره من أدوات تحرير الجينوم يمكن أن يتتبع جذورا فكرية إلى مفهوم ماكلينتوك للتنقل الجيني الطبيعي، والفكرة القائلة بأن الجيني يمكن أن يُصلح، وقطع إعادة ترتيب، ودمج تسلسلات جديدة هي محورية للعلاج الجيني وعلم الكائن الاصطناعي.

استمرار العلاقة بين الأجيال والزراعة

واليوم، لا تزال الذرة كائنا نموذجيا لدراسة الخدع، وقد كشف التسلسل الكامل لجينوم الذرة في عام 2009 أن نحو 85 في المائة من حمضها النووي مستمد من عناصر متنقلة - شهادة على قوة هذه التسلسلات في تشكيل تطور المحاصيل، وأن فهم سلوك الزهر يساعد المولدات على التنبؤ باستقرار الصفات الهندسية، ويساعد على حفظ الموارد الجينية، على سبيل المثال، وجود أشكال غير متوقعة من التكوين.

عمل (ماكلينتوك) له آثار على الطب في البشر، العناصر القابلة للتداول مرتبطة بالأمراض الوراثية، مثل الزهرية وبعض السرطانات، عندما يعطل إدخالها الجينات الحيوية، وعلى العكس من ذلك، فقد تم اختيارها لأداء أدوار مفيدة، على سبيل المثال، في نظام المناعة، حيث يمكن أن تساعد التسلسلات عبر المبيدات على توليد التنوع المضاد للفيروسات.

ممرات رئيسية من حياة (ماكلينتوك) وعمله

  • ويمكن للعناصر الوراثية أن تتحرك داخل الجينوم - وهو مبدأ يلغي النظرة الثابتة للحمض النووي.
  • العناصر القابلة للتداول ليست مجرد "حمض نووي موحّد" ويمكنها تنظيم التعبير الجيني القريب والمساهمة في التنوع والتطور الجينيين.
  • بحث (ماكلينتوك) المستقل المستمر رغم التشكك الأولي، يؤكد قيمة تتبع البيانات التي يقودها.
  • اكتشافاتها لها تطبيقات عملية في تربية المحاصيل والهندسة الوراثية وفهم الأمراض البشرية
  • وقد جاء الاعتراف بعملها، بما في ذلك جائزة نوبل لعام 1983، بعد عقود من النتائج الأولية، مما أبرز قبول الاكتشافات الراديكالية التي كثيرا ما تتأخر.
  • وتوقع مفهوم السيطرة على العناصر الوبائية الحديثة وتنظيم الجينات.

المزيد من القراءة والموارد

وبالنسبة للمهتمين باستكشاف المزيد عن باربرا ماكلينتوك وأثرها على علم الوراثة، يوصى بتوفير الموارد التالية:

  • The official Nobel Prize website] provides a detailed biography and the Nobel lecture.
  • مختبر ميناء الربيع الباردة باحثين ] عقد مذكرات البحث والصور الأصلية ماكلينتوك.
  • الأكاديمية الوطنية للعلوم تعرض سرداً متعمقاً لحياتها ومساهماتها العلمية
  • For a modern overview of transposable elements, see the Nature Scitable article on transposons].
  • يمكن العثور على استعراض حالي بشأن محركات البشر في مقالة (إن بي آي) عن العناصر القابلة للتداول في صحة الإنسان ومرضه

خاتمة

اكتشافات (باربرا ماكلينتوك) مع الذرة تغيرت بشكل أساسي مسار الوراثة وكشفت أن الجوز ليس مكتبات ثابتة بل نعيد تنظيم الأنظمة