Barbara McClintock e os Genes Saltadores

Este post ficou prolixo , porém, Barbara McClintock, Juntamente com Mendel e Morgan, são considerados os pilares da genética, merecendo  um post mais detalhado.

A bióloga Barbara McClintock foi uma pioneira no campo da citogenética, trabalhando com o milho (Zea mays), como modelo experimental no inicio dos anos 30 no Cold Spring Harbor Laboratory em Nova York, descrevendo a dinâmica do material genético nos cromossomos, e demonstrando o fenômeno do crossing-over (ou recombinação genética). Em trabalhos com esse modelo em 1944, ao pesquisar a expressão fenotípica do milho, que gerava alteração nas cores nas espigas do milho indiano, a pesquisadora descobriu que dois elementos do genoma, o Dissociador (Ds) e Ativador (Ac) podiam mudar sua posição nos cromossomos. Observou-se que elemento Ac controla a transposição do Ds e, quando este último move-se para outra região, ele se liberta dessa inibição e inicia a síntese de um pigmento que leva ao aparecimento de grãos de cores diferentes. Esses elementos moviam-se somente após as células serem submetidas a algum tipo de estresse (por exemplo, quando se reproduzem ou quando são submetidas à radiação), na época da descoberta, essas seqüências genética foram denominadas de elementos controladores (controlling elements).

A Transposição como o próprio nome sugere   é a movimentação  de material genético no genoma de um local para outro. As seqüências de DNA que têm  a capacidade de mudar o seu local no  genômica são chamadas de elementos transponíveis. Há dois tipos de transposição, distinguindo-se  pelo fato do elemento ser replicado ou não. No tipo de transposição conservativa, o elemento se movimenta de um local para outro(em poucas palavras o ctrl X , ctrl V). O que acontece com o local doador ainda não é claro. Um dos modelos propõe que a quebra da dupla fita de DNA após a transposição é reparada pelo sistema de reparação do hospedeiro.

Na transposição replicativa, o elemento transponível é copiado, e uma cópia permanece no local original enquanto a outra se insere em um novo local (ctrl C, ctrl V). A transposição replicativa caracteriza-se por um aumento no número de cópias do elemento transponível. Alguns elementos utilizam ambos os caminhos conservativos e replicativos.

Nos tipos de transposição descritos acima, a informação genética é carregada pelo DNA. Sabe-se que a informação genética pode ser transposta através do RNA. Neste modelo o DNA é transcrito a partir do RNA que sofre uma transcrição reversa em cDNA. Para distinguir entre os dois modelos, o modo de transposição mediada pelo RNA é chamado de retroposição. Ambas as transposição e retroposição são encontradas em organismos eucarióticos e procarióticos.

Em contraste com a transposição mediada pelo DNA a retroposição é sempre do tipo duplicativa porque é uma cópia da transcrição reversa do elemento, não o elemento em si, que é transposto.

Aqui esta a autobiografia escrita por Barbara McClintock:

Autobiografia

No outono de 1921 participei do curso de genética aberto aos estudantes de graduação da Universidade de Cornell. Ele foi conduzido pelo C.B. Hutchison, em seguida, o professor do Departamento de Melhoramento de Plantas, da Escola Superior de Agricultura,  logo deixou Cornell para se tornar reitor da Universidade da Califórnia, em Davis. Relativamente poucos estudantes tomaram este curso, e a maioria deles estavam interessados ​​em prosseguir na agricultura como uma profissão.  A Genética como uma disciplina ainda não Havia recebido aceitação geral. Apenas vinte e um anos se passaram desde a redescoberta dos princípios de Mendel da hereditariedade. Experimentos genéticos, guiados por esses princípios, se expandiram rapidamente nos anos entre 1900 e 1921. Os resultados destes estudos forneceram uma sólida estrutura conceitual em que os resultados subseqüentes pudessem  ser montados. No entanto, houve relutância por parte de alguns biólogos profissionais em  aceitar os conceitos revolucionários que foram surgindo. Esta relutância foi logo dissipada quando  a lógica subjacente investigações genéticas  tornaram-se cada vez mais evidentes.
Quando conclui o curso de graduação genética em janeiro de 1922, recebi um telefonema do Dr. Hutchison, ele deve ter sentido meu grande interesse no conteúdo do seu curso, porque o propósito da sua chamada era para me convidar para participar do curso de genética  dado  na Universidade de Cornell, que ele estava programado para estudantes de graduação. Seu convite foi aceito com prazer , obviamente, este telefonema lançou o dados para o meu futuro. Fiquei com a genética depois.

Na época que eu estava fazendo o curso de graduação em genética,  estava matriculada em um curso de citologia dado por Lester W. Sharp do Departamento de Botânica. Os seus interesses centraram-se na estrutura de cromossomos e em  seus comportamentos na mitose e meiose. Os Cromossomos, em seguida, tornaram-se uma fonte de fascinação,  conhecidos por serem os portadores de "fatores hereditários". Na época da formatura, eu não tinha dúvidas sobre a direção que eu queria  seguir, que era ir para um grau avançado. Isso envolveria os cromossomos , seu conteúdo genético e expressões, em suma, citogenética. Este campo tinha apenas começado a revelar as suas potencialidades. Eu tenho perseguido desde então, e com prazer, tanto ao longo dos anos, como eu tinha experimentado em meus tempos de graduação.

Depois de completar os requisitos para o doutorado , na primavera de 1927, fiquei em Cornell para iniciar estudos visando associar cada um dos dez cromossomos que compõem o  milho com os genes . Com a participação de outros, especialmente a do Dr. Charles R. Burnham, esta tarefa foi finalmente realizada. Enquanto isso, uma seqüência de eventos ocorreram  sendo de  grande significancia  para mim. Tudo começou com o aparecimento, no outono de 1927 de George W. Beadle (ganhador do Prêmio Nobel) no Departamento de Melhoramento de Plantas para iniciar estudos para o doutorado  com o professor Emerson A. Rollins.

 Emerson foi um eminente geneticista cuja condução dos assuntos dos estudantes de pós-graduação foram notavelmente bem sucedidas, atraindo assim muitas das mentes mais brilhantes. No outono seguinte, Marcus M. Rhoades chegou ao Departamento de Melhoramento de Plantas para continuar seus estudos de pós-graduação no doutorado, também com o professor Emerson. Rhoades havia feito mestrado no Instituto de Tecnologia da Califórnia e foi bem versado nas mais recentes descobertas dos membros do grupo Morgan (Thomas Morgan) que trabalham com Drosophila. Ambos, Beadle e Rhoades, reconheceram a necessidade e a importância de explorar a relação entre cromossomos e  os genes, assim como os outros aspectos da citogenética. A associação inicial de nós três, seguidas posteriormente pela inclusão de qualquer estudante de graduação interessado, formou um grupo coeso ansioso para discutir todas as fases da genética, incluindo aquelas que estão sendo reveladas ou sugeridos pelos nossos próprios esforços. O grupo foi auto-suficiente em todos os sentidos. Para cada um de nós este foi um período extraordinário. O Crédito para o  sucesso reside com o professor Emerson que silenciosamente ignorou,  alguns de nossos comportamentos aparentemente estranhos.

Ao longo dos anos, os membros deste grupo mantiveram a relação pessoal calorosa que a nossa associação gerou. A experiência comunitária afetou profundamente cada um de nós.

Os acontecimentos narrados acima foram, de longe, os mais influentes na direção de minha vida científica.

(1902-1992) Fontes:  www.nobelprize.org www.oamigodewigner.blogspot.com