麦克林托克与转座子
麦克林托克与玉米转座子 Barbara McClintock and Transposon
Xhc
人物生平
1902年-出生在美国康涅狄格 州首府哈特福德市
1923年-获得康奈尔大学学士 学位
1927年-获得康奈尔大学植物 学博士学位
1927~1931年- 担任康奈尔大 学植物学讲师
人物生平
玉米转座子的发现
1963年泰勒发现噬菌体Mu能 随机地插入细菌染色体基因组 内;
1966年,贝克威 斯等在大肠 杆菌中发现了可以整合在染色 体上、也可游离于染色体外的 F因子(性因子);
60年代末,科学家们在大肠杆 菌中发现存在所谓的“插入序 列” (IS);后又在沙门氏菌 中发现了基因的流动性(转座
玉米转座子的发现
当Ds基因存在时,C基因也不 能使籽粒表现有色,即色素不 能合成,所以仍然表现无色。 Ds基因如果离开C基因,即从 原来位置上断裂或脱 落,C基 因又重新得以表达,籽粒表现 有色。然而,Ds基因能否发生 作用,也就是说能否从染色体 上解离,又受到第三个基因 Ac(称为激活因子)的支配。
玉米转座子的发现
1976年,在冷泉港召开的 “DNA插入因子、质粒和游离 基因”专题讨论会上,明确地 承认可用麦克林托克的术语 “转座因子”来说明所有能够 插入基因 组的DNA片段。这时, 人们才真的对她刮目相看了。
1983年,瑞典皇家科学院诺 贝尔奖金评定委员会终于把该 年度的生理学和医学奖授予这 位81岁高龄的、不屈不挠的女
玉米转座子的发现
有时,我们能发现,在同一穗 棒上有不同颜色的籽粒,常见 的有紫红色籽粒镶嵌于其中, 这一现象可用孟德尔遗传定律 来解释。然而, 有一种现象 却令人迷惑不解:这就是在同 一个籽粒上有时会出现斑斑点 点,或者是无色背景上嵌有色 素点,或者是有色背景上呈现 出无色区域,这是怎么回事呢?
玉米转座子的发现
尽管不被理解,但麦克林托 克却不改初衷,坚持她的试验 结果。不久她又发现了被称为 Spm的另一转座突变调节体系。 由于与传统的遗传学观念背道 而驰,这 使她限于孤立无助 的境地。经受了她一生中相当 长时间的孤寂和苦闷,朋友和 同事大都和她渐渐疏远,她只 好离群索居,几乎成了孤家寡 人。
1936~1941年- 任职于密苏里大 学
1939年- 当选美国遗传学会副 主席
1941年- 受邀至美国冷泉港实 验室进行研究工作
人物生平
1944年- 成为「美国国家科学 院」的院士
1945年-当选「美国遗传学会」 首位女主席
1951年- 在冷泉港学术研究会 上,首次发表有关转座理论的 研究
玉米转座子的发现
当1953年沃森和克里克发现遗 传物质DNA的双螺旋结构,20 世纪60年代初,法国科学家雅 各布和莫诺提出操纵子模型对 麦克林托克是一个很大的鼓舞, 她认为乳糖操纵子模型与她的 DsAc 系统实在是太相似了, 但人们仍然无视麦克林托克的 转座因子,仍然把她和她的理 论视为另类和异端。
玉米转座子的发现
基因在染色体上能移动位置, 也就是说能“转座”,能“跳 动”,在当时遗传学家们那里 简直是闻所未闻。因为按照传 统的观念,基因在染色体上是 固定不变 的,它们有一定的 位置、距离和顺序,它们只可 以通过交换重组改变自己的相 对位置,通过突变改变自己的 相对性质;但是,要从染色体 的一个位置“跳”到另一个
人物生平
1983年- 获得诺贝尔医学与生 理学奖
1992座子(transposon)是在基 因组中可以移动的一段DNA序 列。一个转座子 由基因组的 一个位置转移到另一个位置的 过程称为转座。
玉米转座子的发现
我们常见的玉米都是黄色的籽 粒。然而,野生的玉米还有其 它种颜色。美国中部和南部玉 米的起源地,有着玉米的原始 类型,其籽粒有蓝色的、咖啡 色的 或紫红色的。籽粒颜色 取决于玉米胚乳上糊粉层的色 素。胚乳是幼苗发育的营养来 源,它由两个卵核与一个精核 受精而成。所以,玉米的胚乳 是三倍体。糊粉层上色 素的
向伟大的科学家致敬
“我觉得自己获得这种意外的奖赏似乎有些过分。多少年 来,我在对于玉米遗传的研究中已获得很多的欢乐。我不 过是请求玉米帮助我解决一些特殊的问题,并倾听了她那 奇妙的回答。”
玉米转座子的发现
Ac 基因存在时,Ds基因从染 色体上解离,从而解除了它对 C基因的抑制,C基因得以表达, 籽粒表现有色。Ac不存在时, Ds不解离,C基因受到抑制, 不能表 达,籽粒表现无色。 这就是麦克林托克发现的“Ds Ac调控系统”。
玉米转座子的发现
在这一系统中,Ds基因与C基 因位于同一染色体上的相邻位 置,Ac基因与Ds基因却相距很 远,甚至不在同一染色体上, 但是它却对Ds基因起激活作用。 Ds基因解离之后,可以移动位 置,它可以离开C基因到达别 的地方,也可以重新整合在C 基因附近,也就是说它可以 “跳动”。
玉米转座子的发现
在研究生期间,麦克林托克曾 给细胞学家兰道夫 (Lowell F ・ Randolph)担任助教。麦克 林托克经过努力,她鉴定出玉 米细胞中每条染色体的不同形 态特征。根据染色体的长度, 她把最长的一条命名为1号染 色体,最短 的一条命名为10 号染色体。
玉米转座子的发现
她发现玉米籽粒(或叶片)颜 色的有无是受一些位于9号染 色体上的基因控制的,例 如 控制色素形成的基因C。有C基 因存在,籽粒(或叶片)有色, 没有C基因,则表现无色。但 是,在C基因附近,有一个Ds 基因(称为解离因子)又控制 了C基 因的表达或表现。