等待秋天的雛菊
2007-10-19
  小女孩的母親是一位有造詣的鋼琴師,同時對畫畫也很有研究。母親希望她的女兒能像她一樣氣質高雅,多才多藝。然而,小女孩卻對音樂毫無興趣,一首曲子教了很多遍也記不住。于是,母親又請了最好的畫師教她畫畫,幾天后,畫師對母親說:“夫人,您的女兒毫無畫畫天賦,就是用再好的畫具,她也畫不出美麗的畫。”她還能干什么呢?母親十分難過。

  望著院子里正聚精會神撥弄著一棵還沒開花的雛菊的小女孩,畫師對傷心的母親說:“夫人,您知道么,并不是所有的花都在春天開放的,雛菊就是在秋天才開的。因為它知道,如果在春天開放,花朵小得會讓人注意不到它,所以它選擇在花朵們都不喜歡的秋季才開放。它只是在等待秋天的到來。”

  畫師的話沒錯。這個小女孩就是麥克琳托克Barbara McClintock,美國著名植物遺傳學家,她在81歲時成為第一位單獨獲得諾貝爾生理暨醫學獎的女科學家。這朵等待秋天的雛菊,終于在屬于她的秋季里開放了,并且開得無比絢麗。

巴巴拉·麥克林托克(Barbara McClintock,1902年-1992年),出生於康乃狄克州。是第一位靠獨自研究成果而獲諾貝爾獎金的女科學家。她提出「移動的控制基因學說」,於1983年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

Barbara McClintock是一個對遺傳學有重大進貢獻的一名女性科學家。她對遺傳學的貢獻到現在我們也受惠得到。Barbara McClintock她出生在美國的Hartford, Connecticut,自小就非常聰明。在1921年她還是一個大學生,她修了當時Cornell學校唯一由C. B. Hutchison任教的遺傳課,那遺傳課使他對遺傳有著很大的興趣,但當時大多人都不想跑遺傳這一門,並且大家都覺得女性更不應該接觸,但她卻不理會,她很想投入遺傳的懷抱。她也上了Lester W. Sharp開的課,從而了解到染色體的結構、分絲分裂、減數分裂、crossing-over等等,便知道了染色體是可遺傳的主要源素。因此她畢業後更想去把牽涉染色體等的表現作進一步的研究,而且她覺得此研究是非常具有潛力的。同時在1922年她接到C. B. Hutchison的電話,Barbara參加了graduate genetics course,開始她的遺傳研究生涯。但當她碩、博士畢業的時候,Cornell大學卻因為她是女性,不予給他遺傳學的,只給他植物學的學位。

McClintock畢業後仍留在Cornell當植物學的instructor,她集合好幾個研究員進一步研究有關玉米的cytogenetic。在研究期間她發明了用carmine去染玉米的染色體,使她成為第一個人能染出玉米有10條染色體。1929她在genetic paper發表了玉米有三倍體的染色體的文章,令當時的科學家開始對玉米的研究有興趣。接著在1930年她又第一個更提出在減數分裂時染色體有crossing-over的發生的假設,由此她更觀察出染色體透過recombination遺傳形成新的特徵。在1931她發表了玉米的genetic map。在朋友及其他學術同伴的支持下,他終於得到National Research Council.的研究經費使她更致力研究。

之後她在Missouri學到使用X-rays使基因突變,透過此技術,她第一個發現了環狀的染色體,更知道此是因為染色體不穩定做成。而她利用X-rays去研究染色體的breakage fusion bridge的cycle。在1938年證明了telomere 和centromere的角色是用來保存著染色體的遺傳訊息。

她在Missouri時因為她是女性,薪資只有$3000,比一般同級的少,極為不公平。所以到了1941年她終於受到了邀請去了一個很好的實驗室--Cold Spring Harbor Laboratory,在這她有更好的資源及支援給她繼續研究。在1944年McClintock在遺傳上有傑出的成就得到承認,McClintock 當上了 National Academy of Sciences的院士,而她是當時史上第三位女性得到這榮譽。事隔一年在1945年她更當選為Genetics Society of America的第一位女主席。 接著她繼續在Cold Spring Harbor研究為什麼玉米的種子會有著不同的顏色,而且這顏色的遺傳是不一定的。經過一番研究,她找到了兩個新的loci,她將它命為名為Dissociator (Ds) and Activator (Ac)。她找到Dissociator是不能單獨的使染色體打斷,一定要透過Activator ,才能使鄰近的基因改變。這突破性的發現使所有科學家大驚。因為當時分生並不發達,她只能用雜交的方法,再透過用顯微鏡的觀察,她觀察到當Ds 移動的時候aleurone-color gene 就會不受抑制的釋放了出來,進而得到活化,使合成色素,但前題是Ac 要先控制Ds的進行,更神奇的是Ds的transposition是隨意的,不同的玉米種子有不同development所以顏色就會有所不同。綜合了她的研究她提出了一個理論,就是Dissociator and Activator 這種 mobile elements 會去調節gene的抑制以及控制它的活性。她更稱Dissociator和Activator a是"controlling units",她大膽的假設這種基因的調控解釋了為什麼在多細胞生物中,一個genomes卻可使不同的細胞具有不同的功能。但她這新穎的想法衝突了當時大多人覺得一功能一基因的想法,而且這理論在一時之間很難被人了解及接受。就算是這樣,她卻不理世人的眼光,繼續她的研究,但到了1953年既然大家都不相信她,她決定再不把資料及論文向外發表。

直到1960s年,法國科學家 Francois Jacob 和 Jacques Monod 發現了lac operon,而認定lac operon對基因的調控有關。但其實早在十多年前McClintock已經有類似的發現。接著McClintock將她的研究應用到細菌及酵母菌上。隨著時代的進步,分子生物學的發展,在1970s,Dissociator和Activator終於被其他科學家clone出來了並且知道它是Class II的transposons,更清楚的了解Class II的transposons的機制。終於証明McClintock當時的假設是對的。因此她終於得到世人的認同,各界都給她許多的殊榮,而最大的莫過於是1983年生理醫學獎。
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