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1944年夏天麦克琳托克开始了她在冷泉港的工作,此时玉米籽粒上斑点遗传引起了她极大的兴趣。凭借精湛的细胞染色技术和女性独特的直觉,1948年发现了造成这些变化的小精灵——Ac和Ds,也就是我们目前所说的转座子,这些小精灵可以由染色体上的一个位点跳到另外一个位点。在冷泉港学术会议上发布了这一重大发现时,由于其观念太过于前沿,并不被当时的同行接受,在麦克琳托克一系列论文发表后,迎接她的不是赞誉而是人们的冷嘲热讽,甚至觉得这个女人是不是疯了。1953年后,麦克琳托克拒绝发表任何与转座子有关的文章,当然她并没有屈服于当时的学术权威,而是倔强独立地继续从事着自己的发现,后期又发现了另外一个行为更加怪异的转座小精灵——Spm。
1953年沃森和克里克在Nature上发表了一篇划时代的论文——DNA双螺旋结构,该篇文章开启了生物学在分子水平上的研究。而麦克琳托克这一研究发现就像分子生物学黎明前的启明星,让当时生物学界的人们整整追了她35年之久,才逐渐看到分子生物学的天亮。这位终生嫁给科研,穿梭在玉米地里的伟大女性,一生有着很多传奇的故事。在中国人中对她最了解的莫过于著名的遗传学谈家桢先生,谈先生曾经跟她做过一段时间的研究。
在科研上,我们常常说兴趣是支持研究的最大动力,因为科研学研究通常不会一帆风顺,即便发了一大把CNS文章的施一公先生,他的研究也绝不可能如同喝凉白开那么容易。那么到底什么才是真正的兴趣?在麦克琳托克的自传里,她说自己每天早晨就像个孩子很早就兴奋的睡不着了,一大早进入试验田看那些奇妙的现象,生活上其他的乐趣已经变得索然寡味。也正是因为如此,使得麦克琳托克能够钻进玉米的细胞中去,成为10条染色体中的一员,与其共舞,构建了玉米的第一个遗传图谱。也正是因为如此,使得麦克琳托克能够在烈日炎炎下与玉米平等对话交流,听其吐露心中的秘密,发现了那些转座小精灵。
选择玉米作为遗传学材料并不容易,尤其是田间授粉工作。第一次去三亚授粉,穿着拖鞋来来回回穿梭在玉米沙土地里,第二天起床后,脚底板疼的都不敢下楼。梅雨季节在崇明授粉,几乎是跟时间赛跑,雨稍微一停,抓紧将刚刚盛开的花粉取下倒在柱头上。研一做转座子的工作,整整两个多月,一到实验室就坐在考种间挑选那些发生转座的籽粒,一个个的看,一个个的数,从上百万的籽粒中,挑选3000个转座的籽粒。
后来课题转换为克隆基因,鉴于前期转座子的工作,选择了图位克隆和转座子标签法同步进行的策略。整个十一七天假期从早到晚就全部耗在了实验田中,一株株做好标记,采花粉做杂交。获取棒子后,从55万个籽粒里面挑到了一颗转座的籽粒,然而后期由于技术原因,并未从这颗籽粒中克隆到基因。在我做完这些工作后,对麦克琳托克的理解与崇敬更是难以形容,那种孤独与不被人理解,如果内心不够强大,没有足够的兴趣与热爱,是很难独自穿越这片别人尚未踏足的科研荒漠。
前段时间有个北大研究生因为科研苦力选择了退学,每个人的观念不同,不应站在自己的想法下指责别人。我两个师兄三年一直转座子的研究,工作很简单,无非就是抽DNA、酶切、PCR、跑电泳,分离转座子标签,但没有这些枯燥或者说无聊的工作,也就很难推动科学的进步,也就谈不上重大的科学发现,麦克琳托克当年也就是数数种子,细胞染染色,在显微镜下观察下而已。
由转座子造成的怪异玉米
我从55万个籽粒中挑选出的唯一一颗可能有转座子引起的突变,您发现是哪颗了吗?
谨以拙作,致敬一生穿梭在玉米地里的麦克琳托克。
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GMT+8, 2024-10-6 01:00
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