باربرا مكلينتوك | عالمة أمريكية حصلت على جائزة نوبل في الفسيولوجيا

باربرا مكلينتوك (بالإنجليزية: Barbara McClintock)‏ (16 يونيو 1902م-3 سبتمبر 1992م) عالمة أمريكية في اختصاص الوراثيات الخلوية والتي حصلت على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب عام 1983م.تلقت مكلينتوك شهادة الدكتوراة في علم النبات من جامعة كورنيل في عام 1927م.

فقد بدأت هناك حياتها المهنية كرائدة في تطور علم الوراثة الخلوية لنبات الذُرة وكان ذلك محور بحثها بقية حياتها. ومنذ أواخر العشرينيات درست مكلينتوك الكروموسومات وكيف أنها تتغير خلال عملية الاستنساخ في الذرة.انها وضعت هذه التقنية لتصور الكروموسومات الذرة واستخدام التحليل المجهري لإثبات العديد من الأفكار الجينية الأساسية. وكانت واحدا إحدى هذه الافكار هي فكرة إعادة التركيب الجيني عن طريق ظاهرة العبور التي من خلالها يحدث الانقسام الاختزالي-الآلية التي بها تبدل الكروموسومات المعلومات.

وأنتجت أول خريطة جينية للذرة، والتي تربط مناطق الكروموسوم بالصفات المادية. ولقد برهنت على دور التيلومير والسنترومير، مناطق الكروموسوم التي تعتبر مهمة في الحفاظ على المعلومات الجينية. كانت معترف بها كواحدة من بين الأفضل في هذا المجال، ومُنحت زمالات دراسية مرموقة، وتم انتخابها عضوا في الأكاديمية الوطنية للعلوم في عام 1944م. وقد اكتشفت مكلينتوك خلال الأربعينات والخمسينات نقل الجينات واستخدمتها لإثبات أن الجينات هي المسؤولة عن تحول الخصائص الفيزيائية داخليا وخارجيا. ثم وضعت بعض النظريات التي تفسر قمع المعلومات الوراثية والتعبير عنها من جيل واحد من نباتات الذُرة إلى جيل قادم. وقد توقفت عن نشرالبيانات التي تقدمها عام 1953م بسبب شكوك بحثها والآثار المترتبة عليه.

وفي وقت لاحق، قدمت دراسة مكثفة في علم الوراثة الخلوية والنباتات العرقية للذُرة في أمريكا الجنوبية. وفي الستينات والسبعينات، أصبح بحث مكلينتوك مفهوم جيداً، كما أكد علماء آخرين على آلية التغيير الجيني والتنظيم الجيني اللذان أقامت عليهما الحجة في أبحاث الذُرة التي أجرتها في الأربعينيات والخمسينيات. ثم تتابعت الجوائز والتقديرا ت لما ساهمت به في هذا المجال، بما في ذلك جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب، والتي مُنحت لها عام 1983م لاكتشاف نقل الجينات؛ فهي المرأة الوحيدة التي حصلت على جائزة نوبل في هذا المجال دون أن يشاركها أحد.

من هي باربرا مكلينتوك؟

ولدت باربرا مكلينتوك والتي عرفت باليانور مكلينتوك في السادس عشر من يونيو عام 1902م في هارتفورد، في مدينة كونيتيكت، وكانت ثالث أربعة أطفال ولدوا للطبيب توماس هنري مكلينتوك وسارة هاندي مكلينتوك. وكان توماس مكلينتوك طفلا من أطفال المهاجرين البريطانيين، وتنتسب سارة هاندي، وليدة النعمة إلى عائلة ماي فلاور الأمريكية القديمة. وكان مارجوري، الطفلة الكبرى، قد وُلدت في أكتوبر 1898؛ ومغنون، الابنة الثانية، ولدت في نوفمبر عام 1898م وقد ولُد الطفل الأصغر، مالكولم رايدر (ويسمى توم)، بعد باربرا بثمانية عشر شهراً.


أطفال مكلينتوك من الشمال لليمين :ميجنون،مالكلوم رايدر،"توم"،باربرا ومارجوري

وقد انتقلت العائلة مكلينتوك إلى بروكلين في عام 1908م وأكملت مكلينتوك تعليمها الثانوي هناك في مدرسة ايراسموس هول الثانوية.

وتخرجت في عام 1919في وقت مبكر. واكتشفت حبها للعلم وأكدت على شخصيتها الانفرادية خلال المرحلة الثانوية. وقالت أنها تريد أن تكْمل دراستها في جامعة كورنيل في كلية الزراعة. وقد اعترضت والدتها على إرسالها إلى الكلية، خوفا من أن يسبب ذلك حرمانها من الزواج. وقد تم منع مكلينتوك تقريبا من بدء دراستها الجامعية، ولكن والدها تدخل قبل بدء التسجيل مباشرة، وقد التحقت بجامعة كورنيل عام 1919م.

عائلة مكلينتوك من الشمال لليمين:ميجنون، توم، باربرا، مارجوري وسارة أثناء (العزف على البيانو)

بدأت مكلينتوك دراستها في كلية الزراعة بجامعة كورينيل في عام 1919م. وهناك، شاركت في الحكومة الطلابية ودُعيت للانضمام إلى نادي نسائي، على الرغم من أنها سرعان ما أدركت أنه من الأفضل لها عدم الانضمام إلى المنظمات الرسمية. بدلا من ذلك، انشغلت مكلينتوك بالموسيقى، وتحديدا موسيقى الجاز.وقد درست علم النبات، وتلقت درجة البكالوريوس في عام 1923م. وبدأ اهتمامها بعلم الوراثة عندما أخذت الدورة الأولى لها في هذا المجال في عام 1921م.واستندت الدورة بالطبع على واحدة مماثلة لها تم تقديمها في جامعة هارفارد، وكانت تدرس من قبل سي بي هوتشيسون، وهو مربي النبات وعالم الوراثة.

وقد أعجب هوتشيسون باهتمامات ماكلينتوك، واتصل هاتفيا لدعوتها للمشاركة في دورة علم الوراثة للدراسات العليا في جامعة كورنيل في عام 1922.وعلى حد قول مكلينتوك فإن دعوة هوتشيسن كانت سببا جعلها واصلت الدراسة في علم الوراثة: «من الواضح أن هذه المكالمة التليفونية كانت من حددت مصير مستقبلي فقد بقيت مع علم الوراثة بعد ذلك.» وعلى الرغم من ماتم تقريره من أنه لا يمكن للنساء التخصص في علم الوراثة في جامعة كورنيل، وبالتالي فإن الماجستير والدكتوراه التي حصلت عليهما عامي 1925و 1927على التوالي، قد تم منحهم لها رسميا في علم النبات، فقد كشفت البحوث التي أجريت مؤخرا أن النساء قد نلن بالفعل الشهادات العليا في قسم تربية النبات بجامعة كورينيل خلال الوقت الذي كانت فيه مكلينتوك طالبة في نفس الجامعة.

خلال دراساتها العليا تم تعيينها كمدرس علم النبات بعد التخرج، وكانت مكلينتوك تلعب دورا أساسيا في تجميع المجموعة التي درست هذا المجال الجديد من علم الوراثة الخلوية في الذُرة. فقد أحضرت هذه المجموعة مربي النباتات ومتخصصي علم الوراثة الخلوية معا، وشملت ماركوس روودس، وجورج بيدل الذي حاز على جائزة نوبل بعد ذلك، وهارييت كريتون. وقد دعم رولنزاى.ايمرسون، رئيس قسم تربية النبات، هذه الجهود، على الرغم من أنه لم يكن مختصا في علم الوراثة الخلوية.

كما عملت كمساعد باحث لكل من لويل فيتز راندولف ثم لليستر جورج شارب، وكلاهما عالم من علماء النبات بجامعة كورينيل.وقد ركزت أبحاث ماكلينتوك في علم الوراثة الخلوية على تطوير طرق لتصوير وتمييز كروموسومات الذرة. وهذا الجزء من عملها أثرعلى جيل من الطلاب، كما أنه تم ادراجه في معظم الكتب المدرسية.وقد قامت أيضا بتطوير تقنية تستخدم تلطيخ اللون القرمزي لتصوير كروموسومات الذرة، وأظهرت لأول مرة تركيب عشرة من كروموسومات الذرة. وجاء هذا الاكتشاف نتيجة لملاحظتها الخلايا من بوغ مكروي مخالفة لقمة الجذر.

من خلال دراسة تركيب الكروموسومات، أصبحت مكلينتوك قادرة على ربط مجموعة كروموسوم معينة من الصفات التي ورثتها معا. وقد بيّن ماركوس روودس أن بحث ماكلينتوك في علم الوراثة عام 1929م والذي درس توصيف الكروموسومات الثلاثية الصيغة الصبغية في الذرة، أثارالاهتمام العلمي في علم الوراثة الخلوية للذرة، ونسب إليها عشرة من سبعة عشر من التقدمات الكبيرة في هذا المجال الذي قام به علماء جامعة كورنيل بين عامي 1929م و 1935م.وفي عام 1930م، كانت مكلينتوك أول شخص يصف التفاعلات التي على شكل قطاعات من الكروموسومات المتماثلة أثناء الانقسام الاختزالي.

في العام التالي، أثبت كلا من مكلينتوك وكريتون وجود الرابط بين تقاطع الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي وإعادة تركيب الصفات الوراثية. كما لاحظا كيفية ترابط إعادة تركيب الكروموسومات عند النظر تحت المجهر مع صفات جديدة. وحتى هذه النقطة، قد تم الافتراض فقط أن إعادة التركيب الجيني يمكن أن يحدث أثناء الانقسام الاختزالي، على الرغم من أنه قد ثبت وراثيا. وقد نشرت مكلينتوك الخريطة الجينية الأولى للذرة في عام1931م، والتي تبين حدود ثلاثة جينات على كروموسوم الذرة التاسع. أنتجت تحليلا وراثيا خلويا للسنترومير، تصف فيه تنظيم وظيفة السنترومير، فضلا عن حقيقة أنه يمكن تقسيمه.وقد أدى تقدم ماكلينتوك المعرفي المفاجئ ومنشوراتها، ودعم من زملائها، إلى منحهاعدة زمالات ما بعد الدكتوراه من المجلس القومي للبحوث.

وقد سمح هذا العطاء لها بالاستمرار في دراسة علم الوراثة في جامعة كورنيل، جامعة ولاية ميسوري، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، حيث عملت مع إي جي أندرسون. وخلال صيفي عام 1931م وعام 1932م، عملت في ولاية ميسوري مع علم الوراثة لويس ستادلر، الذي قدمها لاستخدام الأشعة السينية كمغير جيني. ومن الممكن أن يزيد التعرض للأشعة السينية من معدل التحور فوق مستوى الخلفية الطبيعي، مما يجعله أداة بحث قوية لعلم الوراثة. فمن خلال عملها مع الذُرة المتغيرة جينيا بالأشعة السينية، تعرفت على حلقة الكروموسومات، والي تتشكل عندما تندمج نهايات الكروموسوم الواحد مع بعضها البعض بعد الضرر الناتج عن الإشعاعات. ومن خلال هذا الدليل، افترضت مكلينتوك أنه يجب أن يكون هناك بنية على طرف الكروموسوم من شأنها أن يضمن الاستقرار بشكل طبيعي.

وأوضحت أن فقدان حلقة الكروموسومات في الانقسام الاختزالي سببت الاختلاف في أوراق شجر الذُرة في الأجيال اللاحقة للأشعة الناجمة عن حذف الكروموسومات. وخلال هذه الفترة، أثبتت وجود منطقة منظمة نوية على منطقة أخرى على كروموسوم الذُرة السادس وهو مطلوب لتجميع النوية. وفي عام 1933، أكدت أن الخلايا يمكن أن يصيبها الضرر عندما يحدث إعادة التركيب غير المتجانس. وخلال هذه الفترة نفسها، افترضت مكلينتوك أن أطراف الكروموسومات يحميها التيلومير. وقد تلقت مكلينتوك زمالة مؤسسة غوغنهايم التي مكنتها ستة أشهر من التدريب في ألمانيا خلال عامي 1933 و 1934م. وقد عزمت العمل مع كيرت ستيرن، الذين أقام الحجة على وجود ظاهرة العبور في ذبابة الفاكهة بعد أسابيع فقط من إثبات مكلينتوك وكريتون ذلك; ومع ذلك، فقدهاجر ستيرن للولايات المتحدة.وبدلا من ذلك، عملت مع عالم الوراثة ريتشارد.بي جولدشميت، الذي كان رئيس معهد القيصر ويلهلم. وغادرت ألمانيا في وقت مبكر وسط تصاعد التوتر السياسي في أوروبا، وعادت إلى جامعة كورنيل، وبقيت هناك حتى عام 1936، عندما قبلت العمل كمدرس مساعد اوالذي عرضه عليها لويس ستادلر في قسم علم النبات في جامعة ميسوري-كولومبيا. وحين ظلت في جامعة كورنيل، تم تأييدها بمنحة مؤسسة روكفلر التي مدتها عامين وحصلت عليها من خلال جهود إيمرسون.