.
2023’te, Barbara McClintock’un (1902-1992), insan genomlarının onlar olmadığını ortaya koyan bilimsel bir kilometre taşı olan “zıplayan genleri” keşfiyle tek başına Nobel Tıp Ödülü’nü kazanan ilk ve tek kadın olmasının üzerinden kırk yıl geçecek. statiktir, ancak kendini değiştirebilir ve yeniden düzenleyebilir.
Bir mısır koçanına baktığımızda, çoğumuz onun hayatın sırlarını barındırabileceğini düşünmeyiz. Barbara McClintock hayatını mısır araştırmalarına adadı ve araştırma tutkusu sayesinde insan genomunda değişiklik olasılığını keşfetti. “Sıçrayan genler” olarak adlandırılacak şeyi keşfetmesi, bir genomun durağan olmadığını, kendisini değiştirip yeniden düzenleyebileceğini ortaya çıkardı.
Bu fikir, CRISPR teknikleriyle genom düzenleme olasılıkları da dahil olmak üzere mevcut genetiğin temelini attı.
Sağlam ve azimli bir araştırma kariyeri
McClintock, 1902’de Connecticut’ta, hayatını bir eş ve anne olmaya adamasını bekleyen muhafazakar bir ailede dünyaya geldi. Genç Barbara’nın araştırma tutkusu olduğu için olamazdı. Yüksek lisans okulunda mısır üzerine araştırma yapmaya başlamadan önce, Cornell Üniversitesi’nde botanik alanında lisans ve doktora derecelerini aldı.
Orada, sadece 28 yaşında, mayoz sırasında homolog kromozomlar arasında meydana gelen geçişi ilk kez tanımladı. 1934’te Nazizmin yükselişi, Almanya’da araştırma yapmakta olduğu Guggenheim bursunu sona erdirdikten sonra Cornell’e döndü.
O zamanlar muhafazakar New York üniversitesi kadın profesörleri işe almıyordu, bu yüzden 1936’da Missouri’deki çok daha mütevazı bir üniversitede bir pozisyona razı olmak zorunda kaldı. Ancak kariyerindeki en belirleyici değişiklik, 1941’de New York, Long Island’daki prestijli Cold Spring Harbor laboratuvarına katıldığında gerçekleşti ve burada hayatının geri kalanında devam edecekti.
transpozonların keşfi
Cold Spring Harbor’da McClintock, mısır tanelerinin farklı renklerinin nasıl aktarılabileceğini araştırmaya odaklandı ve bu kalıtımı kromozomlardaki değişikliklere bağladı. Şimdiye kadar yeni bir şey yok: Mendel kalıtımının tipik bir örneğiydi. Genetik araştırmalarda gerçekten bir dönüm noktası oluşturan şey, bir genetik elementin bir kromozom üzerindeki konumunda meydana gelen değişikliklerin yakındaki genlerin açılıp kapanmasına neden olabileceğini göstermekti.
McClintock, mısır genomunu derinlemesine inceleyerek, yani DNA’sını oluşturan binlerce “harf”i gözlemleyerek, nasıl olduğunu bilmeden konum değiştirebilen bir dizi genetik dizi olduğunu ilk kez gördü.
1950’de yayınlanan ünlü bir makalesinde, onları “denetleyici unsurlar” olarak adlandırdı çünkü genomdaki konumlarını değiştirerek, bilinmeyen bir şekilde mısırdaki diğer genlerin ifadesini “açabilir” veya “kapatabilirler”.
Bu “zıplayan” genler daha sonra transpozonlar olarak adlandırıldı.
PNAS
McClintock’un bulgusu yalnızca devrim niteliğinde değildi: aynı zamanda teorik olarak da oldukça karmaşıktı. “Sıçrayan genler”, o dönemde genetik üzerine uygulanan kavramsal paradigmayı büyük ölçüde değiştirdi. Konum değiştirebilen DNA bölümleri fikri, 1950’lerde genetikçiler tarafından geniş çapta kabul edilmiş olsa da, daha geniş uygulamaları, moleküler biyologların virüslerde, bakterilerde ve transpozonların yaygın varlığını fark etmeye başladıkları 1970’lere kadar fark edilmedi. insan genomu.
Transpozonlar ve insan sağlığı
İnsan genomunu oluşturan 3 milyar baz çiftinin nükleotit dizisi bu yüzyılın başında elde edildiğinde, %60’tan fazlasının transpozonlardan veya bazı virüsler gibi bunlarla ilgili dizilerden oluştuğu doğrulandı.
Transpozonlar, evrim boyunca atalarımızın genomunu işgal etti. Çoğunlukla işlevsel olmayan genomik bölgelere yerleştikleri için, hücreler veya organizmalar için yararlı moleküler işlevler taşımamalarına rağmen genomlar boyunca yayılırlar.
Böylece işlevsel olmamalarına rağmen olumsuz etkilere neden olmadılar ve “genomik parazitler” olarak biriktiler.
Şu anda, genomumuzdaki transpozonlar zararsız konumlarında sabitlenmiştir ve genellikle yer değiştirme yeteneklerini kaybetmişlerdir. Ancak, istisnai olarak bazıları taşınabilir de novo erken üreme veya embriyonik hücreler oluştuğunda, bazı genlerin iç kısmına entegre olur, ekspresyonlarını değiştirir ve bazı hemofili veya lösemi vakaları, kolon veya meme kanseri ve bunların neden olduğu bazı nörolojik dejeneratif bozukluklar gibi bazı hastalıklara neden olabilir. yetişkin somatik hücrelerin anahtar genlerine.
Devlerin omuzlarında
Bilim sıçramalarla değil basamaklarla ilerler. Fikirlerin bir anda cehaletin karanlığını aydınlatan bir şimşek gibi olduğu bir destan yaratmaya çalışılsa da gerçeklik böyle işlemez. İyi bir hipotez veya büyük bir keşif, aniden bir şenlik ateşini tutuşturan kıvılcımlar değildir. Mutlak bir kesinlikle, başkalarının çoktan beslediği bir şenlik ateşinden kopmuş bir köz onlar.
Ramón y Cajal, basit bir monoküler mikroskop kullanarak 1906 Nobel Tıp Ödülü’nü kazandı. McClintock’un Cornell’deki ilk günlerinde kullandığı ekipman da çok basitti: 1927’de yapılmış ve Ulusal Amerikan Tarihi Müzesi’nde korunan bir monoküler mikroskop.
Günümüz modellerinin çoğundan çok daha sade ve basit olmasına rağmen, kremayer ve pinyon ayar sistemi ve cam tabla, modern bilim adamlarına hala aşinadır. İnsan bu mikroskobu düşündüğünde, herhangi bir bilimsel keşfin basit bir “evreka”dan daha fazlası olduğunu fark eder: Bu, yıllarca süren sıkı çalışmanın ve disiplinler arası işbirliğinin birikimidir.
Bernardo de Chartres, “devlerin omuzlarındaki cüceler gibiyiz. Onlardan daha fazlasını ve daha uzağı görebiliriz, bunun nedeni herhangi bir fiziksel farklılığımız değildir, onların büyük yüksekliği tarafından yukarı kaldırılmış olarak yürümemizdir. Bu ifade Luis Vives tarafından ele alındı ve başarılarının seleflerinin çalışmalarının üzerine çıktığını kabul etmekten çekinmeyen, Isaac Newton gibi 17. yüzyılın bilim adamlarına ulaştı.
1902’de Sutton ve Boveri’nin kromozom teorisi, Mendel’in 1865’te kalıtımın düzenleyicileri olarak öne sürdüğü alellerin kromozomlar üzerinde bulunduğunu belirtti. Yüz yıl sonra, İnsan Genomu Projesi başarıyla tamamlandı. Yüzlerce genetikçinin omuzlarına bindiği Barbara McClintock gibi devlerin mümkün kıldığı bir asırlık ilerleme.
.
