Pri príležitosti dnešného sviatku si pripomíname niekoľko vedkýň, ktoré prispeli do výskumu v oblasti biológie.
Ilustrácia vedkyne so symbolmi vedy. Zdroj: iStockphoto.com
Od roku 2015 je 11. február Medzinárodným dňom žien a dievčat vo vede a technike. V dnešnej dobe majú ženy vo väčšine sveta oveľa lepší prístup k vzdelaniu a počet žien vo vedecko-technických odboroch stále rastie. Napriek rôznym prekážkam sa však aj v minulosti ženy angažovali vo výskume a za mnohými dôležitými objavmi, z ktorých čerpáme aj v dnešnej dobe, stoja práve ony. Pri príležitosti dnešného dňa si teda pripomeňme niekoľko vedkýň, ktoré významným spôsobom prispeli do výskumu v rôznych oblastiach biológie.
Nezastaviteľná Barbara McClintocková
Barbara McClintocková bola americká genetička a skutočná priekopníčka v odbore. Vyzbrojená iba mikroskopom a špeciálnym farbivom sa v roku 1919 pustila do štúdia botaniky na Cornellovej Vysokej škole poľnohospodárstva, kde sa dva roky pred ukončením štúdia po prvýkrát stretla s genetikou. To definovalo zvyšok jej kariéry. Genetike sa venovala aj v rámci svojho magisterského a doktorandského štúdia, no diplom získala v odbore botanika. Ženy totiž nemali dovolené promovať v odbore genetika.
Po ukončení štúdia sa jej kariéra naplno rozbehla. Na čele svojej vlastnej výskumnej skupiny vyvinula techniku, vďaka ktorej dokázala sledovať chromozómy (útvary obsahujúce genetickú informáciu vo forme DNA, nachádzajú sa v jadre každej bunky) v jednotlivých bunkách kukurice. Takto prišla so svojím prvým veľkým objavom. Podarilo sa jej dokázať, že počas delenia buniek dochádza k výmene informácií medzi sesterskými ramenami chromozómu. Potvrdila teda niečo, o čom sa dovtedy rozprávalo len ako o teórii.
O rok neskôr so svojimi kolegami tiež dokázala, že výmena týchto informácií je spojená s vytváraním nových fyziologických vlastností organizmu. Uvedené významné objavy pomohli Barbare vybudovať si meno a tiež jej zabezpečili možnosť výskumu na rôznych prestížnych univerzitách, kde úspešne pokračovala v skúmaní chromozómov. Pri práci s röntgenovým žiarením zistila, že ožiarené chromozómy sa skrúcajú do kruhových útvarov. Zo sledovaní vydedukovala, že na koncoch chromozómov musí existovať niečo, čo ich stabilizuje. Takto identifikovala existenciu a funkciu telomér, štruktúr, ktoré zabraňujú rozpadnutiu sa na koncoch chromozómov. Jej najväčší objav na ňu však ešte len čakal.
Vľavo Barbara McClintocková, vpravo Rosalind Franklinová. Zdroj: Wikipedia
V roku 1944 Barbara pracovala v Cold Spring Harbour laboratóriu, kde sa venovala zvláštnemu fenoménu kukurice – mozaikovitému sfarbeniu jednotlivých zŕn. Nešlo jej do hlavy, ako je možné, že identické bunky obsahujúce identický genetický kód môžu mať úplne iné vonkajšie vlastnosti. Barbara objavila dva zvláštne genetické elementy. Keď sa niektorý z nich vyskytoval alebo sa vyskytovali oba naraz v blízkosti určitého génu, dokázali tento gén „vypnúť“ alebo „zapnúť“. A práve takáto regulácia spôsobovala rozdielne zafarbenie jednotlivých zŕn.
Vedkyňu ešte viac prekvapilo, že tieto elementy (neskôr nazvané transpozóny) sa dokážu v rámci chromozómu presúvať, tým pádom ovplyvňovať takmer všetky gény. Jej výskum sa však nestretol s nadšením, dokonca ani s veľkým pochopením v rámci akademického publika a po niekoľkých rokoch sa tejto téme Barbara prestala venovať.
V neskorých 60. a 70. rokoch sa však jej objavy potvrdili vďaka novým technológiám, ktoré umožňovali sledovanie aktivity transpozónov na molekulárnej úrovni. Barbare boli uznané všetky zásluhy za ich objavenie a v roku 1983 jej bola udelená Nobelova cena v kategórii fyziológia a medicína. Dodnes je jedinou samostatnou držiteľkou Nobelovej ceny v tejto kategórii a z jej objavov doposiaľ čerpá molekulárna genetika, evolučná biológia a mnoho iných odborov.
Zabudnutá objaviteľka DNA Rosalind Franklinová
Žiadne rozprávanie o ženách vo vede sa nezaobíde bez zmienky o Rosalind Franklinovej. Podľa jej kolegov a rodiny bola Rosalind od malička nesmierne inteligentná a šikovná, ale aj tvrdohlavá a rada sa púšťala do zapálených debát o vede i politike. Po ukončení štúdia chémie na Univerzite v Cambridgei a získaní doktorandského titulu sa presunula do Paríža, kde sa stala odborníčkou na röntgenovú kryštalografiu.
Práve táto skúsenosť sa stala základom jej budúcej kariéry. Prijali ju na pozíciu výskumníčky v King’s College v Londýne. Tu mala pracovať s Mauricom Wilkinsonom. Kvôli nezhodám a nekompatibilným povahám však obaja pracovali v relatívnej izolácii a Maurice oveľa viac spolupracoval s kolegami z iného laboratória, Francisom Crickom a Jamesom Watsonom. Všetci štyria sa snažili dosiahnuť jeden spoločný cieľ – opísať molekulárnu štruktúru DNA.
Watsonove a Crickove prvotné pokusy dopadli katastrofálne a v jednom bode sa chceli tohto výskumu vzdať. V roku 1952 však Rosalind spolu so svojím študentom Raymondom Goslingom vytvorili fotografiu, dnes známu pod názvom Fotografia 51, na ktorej je jasne viditeľná dvojzávitnicová štruktúra DNA. Rosalind sa v tom čase chystala opustiť King’s College a Raymond pracoval pod Wilkinsonom. Ten sa takto k Fotografii 51 dostal a posunul ju Watsonovi a Crickovi.
Fotografia 51 sa stala jedným z kľúčov k vytvoreniu správneho modelu DNA. Napriek prvotnému nadšeniu však samotná fotografia nestačila na rozlúštenie celej hádanky, k úspešnému modelu boli potrebné aj presné merania z röntgenovej kryštalografie. Rosalind ich uviedla v krátkom reporte, ktorý sa nakoniec prostredníctvom niekoľkých ľudí dostal k Watsonovi a Crickovi.
Iróniou je, že dáta uvedené v reporte Rosalind prezentovala už dva roky predtým na prednáške. Zúčastnil sa jej aj Watson, ale jednoducho nedával pozor. Nakoniec sa to však podarilo a vedci mali všetky informácie potrebné na presné vytvorenie modelu, ktorý sa stal jedným z najdôležitejších objavov modernej vedy.
V roku 1953 Watson a Crick prezentovali svoj model Rosalind a Wilkinsonovi. Všetci štyria sa zhodli, že je potrebné tento objav okamžite publikovať. Vytvorenie modelu bolo však plne pripísané Watsonovi a Crickovi, ktorí uviedli dáta od Rosalind a Wilkinsona len okrajovo, ako podporu, nie ako základ ich modelu. V akademickej sfére sa Rosalind dostalo aspoň čiastočného uznania za to, že bola dôležitou súčasťou tohto obrovského objavu. Najväčšej pocty sa jej, žiaľ, nedostalo. Zomrela v roku 1958, štyri roky predtým, ako bola Watsonovi, Crickovi a Wilkinsonovi udelená Nobelova cena. Watson neskôr uviedol, že ak by bola Rosalind stále nažive, určite by vtedy získala Nobelovu cenu v kategórii chémia spolu s Wilkinsonom, kým on a Crick by sa podelili o cenu v kategórii fyziológia a medicína. Ako by to bolo naozaj, je dnes ťažké posúdiť.
Vľavo Vera Danchakoffová, vpravo Rachel Carsonová. Zdroj: Wikipedia
Vynaliezavá Marthe Gautierová
Príbeh Marthe Gautierovej je podobný tomu Rosalindinmu. Marthe sa narodila ako dcéra farmára na francúzskom vidieku a počas druhej svetovej vojny vyštudovala medicínu v Paríži. Po ukončení štúdia dostala možnosť ísť na rok na Harvard ako jedna z prvých troch francúzskych študentov, ktorí získali štipendium na štúdium v Spojených štátoch amerických. Počas jedného roka stráveného na Harvarde získala okrem iného aj skúsenosti v oblasti práce s bunkovými kultúrami.
Po návrate do Paríža prejavila záujem o prácu v tíme Raymonda Turpina, ktorý sa zameriaval na výskum príčin dedičných chorôb. Turpin predpokladal, že niektoré vrodené choroby sú spôsobené prítomnosťou extra kópií niektorého chromozómu. Tejto hypotéze avšak chýbali empirické dôkazy, najmä kvôli tomu, že v tomto období vo Francúzsku neexistovala žiadna kultúra ľudských buniek, v ktorej by sa chromozómy mohli sledovať. Marthe sa ponúkla tento chýbajúci článok výskumu doplniť, vďaka svojmu predchádzajúcemu tréningu mala potrebné vedomosti. Napriek veľmi limitovaným zdrojom založila prvú ľudskú bunkovú kultúru vo Francúzsku.
Jej zdroje boli limitované – Marthe si musela vziať súkromnú pôžičku na nákup potrebného vybavenia a používala vlastnú krv ako zdroj séra. Vytvorila tiež protokol, vďaka ktorému bola pod mikroskopom schopná počítať chromozómy v jednotlivých bunkách. Jediné, čo jej jej nadriadení dodávali, boli vzorky tkaniva rôznych pacientov. Marthe objavila, že bunky zo vzoriek zdravých detí obsahovali 46 chromozómov. V roku 1958 ale zistila, že vzorka tkaniva chlapca s vrodenou poruchou obsahovala 47 chromozómov. Tento objav bol prvým krokom k definícii Downovho syndrómu.
Mikroskop, ktorý Marthe používala, nevyváral fotografie, a tak požiadala o pomoc kolegu Jérôma Lejeunea, ktorý mal prístup k lepšej technike. Jérôme fotografie vytvoril a potvrdil jej pozorovania. No namiesto toho, aby ju o tom informoval, vydal ako prvý autor štúdiu, v ktorej prezentoval tieto objavy. Marthe uvádzal ako druhú autorku a navyše ešte aj s nesprávne napísaným priezviskom.
Marthe sa o tom dozvedela len niekoľko dní pred publikáciou štúdie – 6 mesiacov po tom, ako mu odovzdala svoje vzorky. Od 70. rokov Lejeunova nadácia prezentovala tento objav ako čisto Lejeunov, úplne vynechávajúc Marthe aj Turpina, bez ktorých by tento objav nikdy nebol možný. Sklamaná Marthe sa tak úplne dištancovala od výskumu Downovho syndrómu, vtedy nazývaného trizómia 21, a vrátila sa späť k pediatrii.
Do dnešného dňa je preto otázka tohto objavu považovaná za kontroverznú. V roku 2014 mala 88-ročná Marthe dostať za svoj dávny objav medailu, odovzdávanie však bolo zrušené len niekoľko hodín pred jej začiatkom. Marthe medailu nakoniec dostala na menšej súkromnej oslave a prišla tak o možnosť predniesť svoju verziu príbehu pred širšou verejnosťou. Udalosť organizátori údajne zrušili po tom, ako sa na nej objavili dvaja právnici z Lejeunovej nadácie s povolením Marthin prejav nahrať. Mali vraj totiž podozrenie, že Marthe plánovala pošpiniť povesť Lejeuna, ktorý zomrel v roku 1994.
Vľavo Foosie Wong-Staalová, vpravo Ester Lederbergová. Zdroj: Wikipedia
Matka kmeňových buniek Vera Danchakoffová
Narodila sa do rodiny vyznávajúcej tradičný spôsob výchovy a od malička bola vedená k tomu, aby sa venovala „ženskejším“ odborom, ako je umenie či hudba. Vera sa však rozhodla inak a pred útekom do Švajčiarska vyštudovala prírodné vedy na Kharkhovskej univerzite. V Lausanne potom získala medický titul a po návrate do Ruska sa stala prvou ženou, ktorá získala doktorát na St. Petersburskej Akadémii medicíny. V roku 1908 sa tiež stala prvou ženou s profesorským titulom v Rusku ako profesorka histológie a embryológie na Moskovskej univerzite.
Po emigrácii zo Spojených štátov amerických sa naďalej venovala výskumu a učeniu. Na jednej zo svojich prednášok v roku 1916 po prvýkrát prezentovala svoju hypotézu ohľadom pôvodu krviniek. Ako jedna z prvých teoretizovala, že červené aj biele krvinky, mastocyty (bunky nachádzajúce sa v tkanive, ktorých úlohou je upozorniť telo na prítomnosť niečoho neznámeho v organizme, sú zodpovedné napríklad za alergické reakcie) a plazmatické bunky pochádzajú z jednej „materskej“ bunky, ktorá dokáže produkovať rôzne typy buniek a ostáva zachovaná v dospelom organizme. Vera takto po prvýkrát opísala kmeňové bunky.
Niekoľko ďalších ženských osobností v biológii:
Emanuelle Charpentierová a Jennifer Doudnová – držiteľky Nobelovej ceny za fyziológiu a medicínu 2020. Cenu získali za vývoj technológie CRISPR-Cas9, vďaka ktorej je možné „strihať“ a upravovať DNA. Táto technológia má obrovské implikácie pre medicínu a všeobecný výskum.
Jane Goodallová – strávila 60 rokov skúmaním sociálneho správania šimpanzov v Tanzánii. Ako jedna z prvých poukázala na podobnosť medzi ľudským správaním a správaním zvierat a na ich schopnosť rovnako prežívať emócie. Bola a stále je aktivistkou a silnou advokátkou ochrany prírody i zvierat.
Foosie Wong-Staalová – čínsko-americká virologička a molekulárna biologička, ktorá ako prvá identifikovala funkcie génov vírusu HIV, čo viedlo k prepojeniu tohto vírusu s ochorením AIDS. Taktiež potvrdila schopnosť ľudských retrovírusov spôsobovať rakovinu.
Ester Lederbergová – mikrobiologička, ktorá objavila vírusy schopné infikovať baktérie (bakteriofágy). Na základe tohto mechanizmu tiež objavila schopnosť baktérií prenášať kúsky DNA z jedného jedinca na druhého, čo môže spôsobovať napríklad imunitu proti antibiotikám.
Rachel Carsonová – morská biologička, spisovateľka a ochranárka prírody. Jej kniha Tichá jar poukázala na deštruktívny potenciál používania syntetických pesticídov a vzbudila u širokej verejnosti veľký záujem o ochranu životného prostredia.
Nina Demmeová – ruská biologička, polárna bádateľka a ornitologička. Ako jedna z prvých žien skúmala Arktídu a ako prvá žena sama viedla jednu z arktických expedícií mapujúcu Novú Zem, súostrovie v Severnom ľadovom oceáne.
Kristína Kocáková
