Evelyn M. Witkin - người phát hiện cơ chế tự sửa chữa của ADN

Sự nghiệp của tiến sĩ Witkin bắt đầu vào cuối những năm 1940, khi đó nghiên cứu di truyền hiện đại còn rất sơ khai, cấu trúc của ADN vẫn là điều bí ẩn, chưa ai biết rõ chức năng của nó, và lĩnh vực di truyền vi khuẩn chỉ vừa cất bước.

Lúc đó vẫn còn là nghiên cứu sinh ở Đại học Columbia, tiến sĩ Witkin đã dành cả mùa hè năm 1944 để làm việc tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor, nằm ở bờ biển phía Bắc của Long Island. Tuy không có nền tảng về vi sinh học (trước đó Witkin nghiên cứu về ruồi giấm), bà đã được giao nhiệm vụ tạo ra đột biến trong môi trường nuôi cấy vi khuẩn E. coli vào ngày đầu tiên gia nhập phòng thí nghiệm.

Bà đặt một số mẫu ở dưới đèn cực tím diệt khuẩn. Hầu như mọi tế bào đều chết, ngoại trừ bốn quần thể sống sót. Kết quả này đã khiến bà đặt ra nghi vấn: “Vì sao chúng lại sống sót được? Có lẽ là một đột biến đã giúp chúng có khả năng kháng lại”.

Câu hỏi đó đã khiến tiến sĩ Witkin khởi động nghiên cứu kéo dài gần nửa thế kỷ. Các nghiên cứu về đột biến đã khiến bà xác định những gene thường im lặng trong tế bào E. coli, nhưng lại được kích hoạt khi ADN bị hư hỏng.

Vào đầu những năm 1970, bà đã cộng tác với Miroslav Radman – một nhà sinh học người Croatia, khi đó là một nhà khoa học ở Đại học Tự do Brussels. Cùng nhau, họ đã khám phá ra cách thức mà bức xạ vừa hủy hoại ADN vừa tạo ra một cơ chế sửa chữa, họ gọi nó là phản ứng SOS. Sau này, nhóm nghiên cứu của bà đã đếm được hơn 40 gene được kích hoạt khi ADN bị phá hủy, và đó là khởi đầu cho một loạt các quá trình hóa học giúp tế bào sống sót.

Tiến sĩ Witkintiếp tục nghiên cứu phản ứng SOS cho tới năm 1991, lúc đó bà đã 70 tuổi, và chỉ chịu dừng lại vì đã tới tuổi nghỉ hưu bắt buộc. Nhiều năm sau, vào năm 2000, bà được trao Huy chương Thomas Hunt Morgan cho thành tựu trọn đời về di truyền học, Huy chương Khoa học Quốc gia vào năm 2002. Song đỉnh cao trong sự nghiệp của bà lại đến vào năm 2015, khi bà cùng một nhà di truyền học khác là Stephen J. Elledge cùng đoạt Giải thưởng Albert Lasker cho nghiên cứu y học cơ bản, vinh dự cao nhất trong các ngành khoa học y tế sau Giải thưởng Nobel.

Một học trò của bà, nhà di truyền học Donna L. George tại Đại học Pennsylvania, đã nhận định về cô giáo của mình: “Bà rất giỏi nhìn ra những câu hỏi sinh học cơ bản. Đôi khi phải mất nhiều thập niên sau, các nguyên lý chính trong những ý tưởng của bà mới được chứng thực, nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thí nghiệm và đầu dò phân tử mới”.

Tên khai sinh của tiến sĩ Witkin là Evelyn Ruth Maisel. Bà sinh vào ngày 9/3/1921 tại Manhattan. Cha bà là Joseph, một dược sĩ, ông qua đời năm con gái mới 3 tuổi. Mẹ bà là Manya (Levin) Maisel, sau này đi bước nữa với ông Jacob Bersin, cũng là một dược sĩ. Người cha mới đã chuyển cả gia đình tới Forest Hills, Queens.

Hồi thiếu nữ, tiến sĩ Witkin rất ấn tượng với tiểu thuyết Arrowsmith, cuốn sách đoạt giải Pulitzercủa tác giả Sinclair Lewis. Nội dung kể về một chàng bác sĩ trẻ với lòng nhiệt huyết cho nghiên cứu y học. Cuốn sách này “đã khiến khoa học dường như thật lãng mạn, đáng để dấn thân và tuyệt vời”. Sau đó, ở tuổi 16, bà đã đăng ký vào Đại học New York và bắt đầu học sinh học.

Trong năm cuối cấp, bà tham gia một nhóm sinh viên phản đối chính sách của đại học là cấm các vận động viên Da đen ra sân khi đội thể thao của trường thi đấu với các đội đối thủ tới từ những ngôi trường phân biệt chủng tộc. Tình trạng này khá phổ biến trong giới vận động viên đại học trong những năm trước Thế chiến Thứ hai, các trường phân biệt chủng tộc ở những bang phía Nam thường đưa ra yêu cầu này.

Khi một cầu thủ bóng đá da đen tên Leonard Bates bị bỏ lại trong khi đội bóng tới Đại học Missouri thi đấu. Tiến sĩ Witkincùng với sáu sinh viên khác đã thu thập 4.000 chữ ký vào một đơn thỉnh cầu để anh Bates được tham gia vào các hoạt động của đội bóng, đồng thời tổ chức 2.000 sinh viên biểu tình bên ngoài tòa nhà hành chính trung tâm.

“Không thỏa hiệp với Missouri!” họ đồng thanh hô vang. “Hãy để Bates ra sân!”

Cuối cùng, những nỗ lực này đã không lay chuyển được quyết định của nhà trường. Cầu thủ Bates vẫn không được tham gia trận đấu với đội bóng của Đại học Missouri, cũng như các trận giao hữu sau này với các đội bóng phân biệt chủng tộc khác. Các vận động viên da đen khác cũng phải đối mặt với tình trạng tương tự. Nhóm sinh viên vẫn tiếp tục tiến hành các cuộc biểu tình trong suốt năm học, cho tới khi ban giám hiệu đặt dấu chấm hết cho tình trạng này bằng cách đình chỉ bảy người lãnh đạo phong trào, bao gồm cả Evelyn.

Kế hoạch tiếp tục học lên cao tại ngôi trường này của Evelyn tan thành khói mây. Để trừng phạt việc bà tham gia phong trào biểu tình, nhà trường không cho bà tốt nghiệp cùng lớp và tước mất vị trí trợ lý nghiên cứu đã hứa hẹn vào năm sau. Vì thế, bà đã nộp đơn vào Đại học Columbia. Ngay sau khi tốt nghiệp Đại học New York, bà lập tức lên thành phố để bắt đầu học tiến sĩ.

Hóa ra, “việc tới Đại học Columbia là điều may mắn nhất từng xảy ra với tôi về mặt sự nghiệp, nếu Đại học New York không quyết định rằng tôi là đứa hư đốn vào năm 1941”, Tiến sĩ Evelyn chia sẻ với Tổ chức Huy chương Khoa học và Công nghệ Quốc gia vào năm 2016.

Trước đó, cô sinh viên Evelyn đã hứng thú với các bộ gene, đặc biệt là một lý thuyết mà nhà khoa học người Nga Trofim Lysenko tán thành: lý thuyết phủ nhận sự tồn tại của di truyền và khẳng định rằng môi trường hình thành nên sự tiến hóa.

Tại Đại học Columbia, bà tiếp xúc với một nhà nghiên cứu gốc Nga khác là Theodosius Dobzhansky, ông được coi là người sáng lập ra di truyền học tiến hóa. Người thầy đáng kính này không chỉ đánh tansựngộnhận của của bà về những ý tưởng của tiến sĩ Lysenko; ông còn giới thiệu cho bà một bài báo của các nhà khoa học Salvador Luria và Max Delbrück, chứng minh rằng vi khuẩn có ADN.

“Khi trình bày về bài báo này trong lớp học của thầy Dobzhansky, tôi đã nhảy cẫng lên vì phấn khích. Vào thời điểm đó, một trong những câu hỏi lớn là đột biến gene xảy ra như thế nào. Nhờ hai nhà khoa học Luria và Delbrück, lúc đó tôi đã nhìn ra chúng ta có thể sử dụng các mô hình vi khuẩn thế nào để trả lời câu hỏi đó”, bà chia sẻ trong một cuộc phỏng vấn với tạp chí The Times.

Tiến sĩ Witkin ở lại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor cho tới năm 1955, rồi chuyển đến Đại học Khoa học Y tế SUNY Downstate. Sau đó, bà gia nhập Trường Doulass ở New Jersey, lúc bấy giờ là một học viện dành cho phụ nữ trực thuộc Đại học Rutgers. Năm 1983, bà trở thành giám đốc của Viện Vi sinh vật học Waksman, cũng thuộc Đại học này, và công tác ở đây cho tới lúc nghỉ hưu.

Vào năm 2021, vào sinh nhật lần thứ 100 của bà, Viện Waksman đã đổi tên một trong những phòng thí nghiệm nghiên cứu hàng đầu của mình thành Evelyn M. Witkin để tôn vinh những cống hiến của bà.

Evelyn M. Witkin qua đời ngày 8/7/2023 tại Plainsboro Township, N.J.

Nguồn: nytimes, washingtonpost