Von Penny Sarchet
Barbara McClintock war eine mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Pflanzengenetikerin, deren zahlreiche Entdeckungen bei Mais unser Verständnis der Genetik verändert haben.
Die 1902 in Connecticut geborene McClintock begann 1919 ihr Studium am Cornell’s College of Agriculture. Ihre Forschung konzentrierte sich auf die Vererbung von genetischen Merkmalen bei Mais. Jahrhunderts untersucht hatte, wie bestimmte Merkmale über Generationen von Erbsen vererbt werden, verfolgte McClintock, wie Merkmale wie die Farbe der Maiskörner vererbt werden. Im Gegensatz zu Mendel war sie in der Lage, dies mit den Chromosomen der Pflanzen in Verbindung zu bringen.
Der größte Teil unserer DNA ist aufgerollt und in diskreten Volumina, den so genannten Chromosomen, gespeichert, die sich im Kern jeder Zelle befinden. Die DNA jedes Chromosoms kodiert unsere Gene in einer bestimmten Reihenfolge, was bedeutet, dass sich jedes Gen normalerweise am gleichen physischen Punkt entlang eines Chromosoms befindet. Den ersten experimentellen Beweis dafür, dass Gene auf Chromosomen positioniert sind, erbrachte McClintock zusammen mit Harriet Creighton in den frühen 1930er Jahren.
Doch in den 1940er und 1950er Jahren entdeckte McClintock, dass genetische Elemente gelegentlich an eine andere Position wandern können, ein Prozess, der dazu führen kann, dass Gene in der Nähe weniger oder mehr aktiv werden.
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Diese genetischen Elemente wurden als transponierbare Elemente bekannt, aber erst als sie Jahrzehnte später in Bakterien entdeckt wurden, erhielt McClintocks Entdeckung die Anerkennung, die sie verdient. Heute wissen wir, dass es mehrere Arten dieser Transposons oder „springenden Gene“ gibt und dass sie in großer Zahl in fast allen Organismen zu finden sind.
Transposons werden oft als Junk-DNA bezeichnet – die DNA in unseren Genomen, die nicht direkt für Proteine kodiert. Einigen Schätzungen zufolge machen sie etwa die Hälfte des menschlichen Genoms und sogar 90 Prozent des Genoms von Mais aus. Die meisten Transposons scheinen stumm zu sein und springen nicht zu neuen Positionen. Einige springen jedoch von Generation zu Generation an neue Positionen und können dabei schädliche Mutationen verursachen.
McClintock erhielt 1983 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Entdeckung der mobilen genetischen Elemente. Warum sie den Preis so lange nach ihrer Entdeckung erhielt, ist Gegenstand einiger Diskussionen. Einige meinen, dass dies auf Sexismus oder ein Missverständnis ihrer Arbeit zurückzuführen sei. Andere haben argumentiert, dass die weitreichenden genomischen Auswirkungen ihrer Entdeckung erst später deutlich wurden. Wir werden es wahrscheinlich erst dann mit Sicherheit wissen, wenn das Nobel-Archiv seine McClintock-Papiere im Jahr 2033 öffentlich zugänglich macht.
Neben ihrer Arbeit über Chromosomen und transponierbare Elemente spekulierte McClintock auch darüber, dass es möglich ist, Veränderungen in der Genaktivität zu vererben, die nicht durch Veränderungen der DNA verursacht werden. Sie schlug diese Idee mehr als 40 Jahre vor, bevor dieses Konzept – heute als Epigenetik bekannt – offiziell untersucht wurde.