Licenci Mendelovu muzeu a Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity poskytlo Cold Spring Harbor Laboratory
Některé části DNA mohou přeskakovat na jiná místa
Pojetí uspořádání genů na chromozomu podle Thomase Hunta Morgana jako korálků na niti se změnilo v první polovině 20. století. Geny byly do té doby považovány za nerozrušitelné objekty s pevnou pozicí na chromozomu. Nicméně v padesátých letech 20. století ukázala Barbara McClintocková, že určité fragmenty DNA, tzv. transpozony, mohou být aktivovány k transpozici („přeskoku“) z jednoho místa na chromozomu na jiné. Předpokládala, že transpozice umožňuje rychlé přeskupení genů jako odpověď na stres z okolního prostředí.
Její práce byla pozoruhodná, a to nejen proto, že byla v rozporu s převládajícím dogmatem té doby, ale také proto, že byla zcela založena na studiu chromozomů a analýzách genetických křížení. K potvrzení jejích myšlenek došlo až s objevem moderních nástrojů pro analýzu DNA. Jednalo se o první práci, která „vydláždila“ cestu k modernímu pojetí chromozomů jako dynamických, měnících se struktur.
Galerie
Věděli jste, že?
Barbara McClintocková neměla ve svém bytě v Cold Spring Harbor Laboratory telefon. To, že v roce 1983 získala Nobelovu cenu, se dozvěděla z oznámení v rádiu.
Hmm…
Jak si transpozon vybírá místo začlenění? Může organismus řídit frekvenci a místo transpozice?
Video
Videa v této kapitole jsou v původním anglickém znění.
 |
Nathaniel ComfortNathaniel Comfort je docentem ústavu dějin lékařství na John Hopkins University. V roce 2001 publikoval biografii o životě, myšlenkách a přínosu McClintockové – „The Tangled Field“. |
Barbara McClintocková provedla jednu z pilotních prací v genetice rostlin. V roce 1983 dostala Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.
Barbara McClintocková (1902-1992)
Barbara McClintocková se narodila v Hartfordu ve státě Connecticut, USA. Její otec byl vojenský lékař a matka byla učitelka hry na klavír. McClintocková byla aktivní dítě a měla ráda mnoho sportů jako volejbal, bruslení a plavání. Měla vášeň pro informace a v době, kdy jedinou kariérou pro ženy bylo úspěšné manželství, se rozhodla jít na univerzitu. V roce 1918 se zapsala na zemědělskou fakultu na Cornell University.
V rámci sociálního a intelektuálního zázemí školy McClintocková rozkvetla do oblíbené vysokoškolačky. Poté, kdy dosáhla pregraduálního vzdělání, pokračovala na postgraduálním studiu v novém oboru cytologie. Jako placený asistent se ve druhém ročníku doktorského studia zlepšovala v metodě, kterou její zaměstnavatel používal k identifikaci chromozomů kukuřice. To byl problém, se kterým se už celá léta potýkal. Barbara v této metodě prakticky předběhla svého šéfa.
Když roku 1927 dokončila své doktorské studium, věděla, že jejím dalším krokem bude vazbové mapování chromozomů u kukuřice podobně, jako to provedla skupina kolem T. H. Morgana u octomilky. Aby mohla tuto práci realizovat, zůstala na Cornellské univerzitě jako instruktorka. Potkala zde postgraduální studenty Marcuse Rhoadese a George Beadlea, kteří se v průběhu života stali jejími přáteli a stejně tak i kolegy. McClintocková pomáhala Beadlovi s tříděním chromozomů u Neurospory. Beadle s Edwardem Tatumem společně za použití Neurospory vyvinuli teorii „jeden gen, jeden enzym“.
V roce 1929 se McClintocková setkala s Harriet Creightonovou, která byla novou postgraduální studentkou na Cornellu. Staly se přítelkyněmi a společně pracovaly na důkazu, že se crossing-over vyskytuje i u chromozomů kukuřice.
V roce 1931, za podpory společenství Národní rady pro výzkum, začala McClintocková dělit svůj čas mezi univerzity v Missouri a v Cornellu. Začala zkoumat efekty rentgenového záření na chromozomy kukuřice, což vedlo k jejímu objevu translokace, inverze, delece a vzniku kruhových chromozomů u kukuřice.
Po depresivním a skličujícím pobytu v Německu v roce 1933 se McClintocková vrátila zpátky na Cornell a s podporou Rockefellerovy nadace se jí tam podařilo zůstat ještě 3 roky. V roce 1936 jí nakonec byla nabídnuta pozice na Univerzitě v Missouri. Zde byla 5 let odbornou asistentkou až do doby, kdy si uvědomila, že její nezávislé a nekonvenční způsoby nejsou v souladu s představou univerzity o „ženě“ vědkyni. S vědomím, že nikdy nebude povýšena, roku 1941 odešla.
Marcus Rhoades z Kolumbijské univerzity a Milislav Demerec, vědec, který pracoval s drozofilou v Cold Spring Harbor, ji na léto pozvali do laboratoře v Cold Spring Harbor. Rhoades, který zde pěstoval svoji kukuřici a Demerec, který znal a respektoval McClintockovou jako vědkyni nakonec způsobili, že tu zůstala celé léto až do pozdního podzimu. Když se Demerec stal ředitelem oddělení genetiky na Carnegie Institution of Washington v Cold Spring Harbor, nabídl McClintockové místo. Nejprve se nemohla rozhodnout, ale nakonec roku 1942 přijala. Právě v Cold Spring Harbor objevila transpozici u chromozomů kukuřice. Za tuto a další její práci jí byla v roce 1983 udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu.
Ačkoliv hodně lidí uznává její genialitu, ona sama přiznává, že někdy bylo obtížné vyjádřit vlastní myšlenky. Její práce o transpozonech v chromozomech kukuřice byla poměrně dobře známá, ale málo pochopená až do objevu transpozice na molekulární úrovni v sedmdesátých letech 20. století. McClintocková byla frustrována nepochopením ostatních lidí a nepřijetím myšlenky, která byla tak jasná a pro ni opodstatněná.
Až do své smrti v roce 1992 působila jako výzkumný pracovník na Cold Spring Harbor. Ráda hrála tenis. Každý podzim byla často vidět na Cold Spring Harbor, jak sbírá černé vlašské ořechy, které používala k pečení výrobků, které potom rozdávala svým oblíbeným kolegům. Kromě její geniality jako genetičky si hodně lidí pamatuje její pohotové vtípky a velký smysl pro humor. Byla oddaná a nadšená pro svou práci a nejšťastnější byla v kukuřičném poli nebo ve své laboratoři.
Věděli jste, že?
Prostřednictvím rodiny své matky mohla Barbara McClintock vystopovat svůj původ až k lodi Mayflower, která v roce 1615 přivezla z Anglie do Ameriky skupinu osídlenců.
Hmmm…
Proč myslíš, že trvalo tak dlouho, než byla myšlenka „přeskakujících genů“ přijata?
Odkazy a literatura
Transponovatelné genetické elementyOd Dr. Phila McCleana, učitele genetiky ze Státní univerzity v Severní Dakotě. Tato stránka je přehledem transponovatelných elementů nalezených u různých organizmů. Přeskakující gen Jordan
Stručný článek na stránce Access Excellence o tom, jak vědci pojmenovali transpozon po basketbalové hvězdě Michaelu Jordanovi.
- Fedoroff, N., and Botstein, D., (ed.), 1992, The Dynamic Genome, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York.
- Keller, E. F., 1983, A Feeling for the Organism: The Life and Work of Barbara McClintock, W.H. Freeman and Company, New York.
- McClintock, B., 1931, The Order of the Genes C, Sh and Wx in Zea mays with Reference to a Cytologically Known Point in the Chromosome, Botany, 17: 485-491.
- McClintock, B., and Creighton, H.B., 1931, A Correlation of Cytological and Genetical Crossing-over in Zea mays, Botany, 17: 492-497.
- McClintock, B., 1932, A Correlation of Ring-shaped Chromosomes with Variegation in Zea mays, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 18: 677-681.
- McClintock, B., 1965, The Control of Gene Action in Maize, Genetic Control of Differentiation, Brookhaven Symposia in Biology, 18: 162-183.
- McClintock, B., 1984, The Significance of Responses of the Genome to Challenge, Science, 226: 792-801.
ÚEB, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita |
Mendelovo muzeum, Masarykova univerzita |
Návrat na úvodní stránku webu, přístupnost |
| Servisní středisko pro e-learning na MU
| Fakulta informatiky Masarykovy univerzity, 2013
Centrum interaktivních a multimediálních studijních opor pro inovaci výuky a efektivní učení | CZ.1.07/2.2.00/28.0041
