Жаклін К. Бартон (; нар. 7 травня 1952 року, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк) — американська хімікиня. Вона працювала професоркою хімії в Гантерському коледжі (1980—1982) та в Колумбійському університеті (1983—1989), а потім була прийнята на роботу до Каліфорнійського технологічного інституту. У 1997 році вона стала професоркою хімії імені Артура та Меріан Ганіш, а з 2009 по 2019 рік — завідувачкою кафедри хімії та хімічної інженерії імені Нормана Девідсона в Каліфорнійському технологічному інституті. Наразі вона є почесною професоркою хімії імені Джона Г. Кірквуда та Артура А. Нойєса.

Бартон вивчає хімічні та фізичні властивості ДНК та їхню роль у біологічній активності. Основним напрямком її досліджень є поперечний електронтранспортний ланцюг вздовж дволанцюгової ДНК, його значення у біології пошкодження та репарації ДНК, а також його потенціал для застосування в матеріалознавстві, таких як цілеспрямоване хіміотерапевтичне лікування раку. Серед багатьох інших нагород Бартон отримала Національну медаль науки 2011 року та медаль Прістлі 2015 року.

Раннє життя та освіта Жаклін Енн Капельман народилася 7 травня 1952 року в Нью-Йорку. Її батько протягом майже десятиліття був депутатом Асамблеї штату, після чого наступні двадцять років обіймав посаду судді першої інстанції у Верховному суді штату Нью-Йорк. Він був одним із суддів під час розгляду справи серійного вбивці «Сина Сема».

"Жаклін Капельман відвідувала заміську школу Рівердейл для дівчат у Нью-Йорку, де її вчителька математики, пані Розенберг, наполягла на тому, щоб дівчині дозволили вивчати математичне моделювання (calculus) у школі для хлопців. Її зацікавленість хімією виникла в Барнард-коледжі, де вона вивчала фізичну хімію під керівництвом Берніс Сігал. Жаклін захоплювалася лабораторною роботою та хімічними перетвореннями, а Сігал стала для неї натхненною наставницею. Протягом останнього року навчання в Барнарді вона взяла шлюб із студентом-першокурсником медичного факультету Дональдом Дж. Бартоном і в 1974 році здобула ступінь бакалавра в Барнард-коледжі як Жаклін Капельман Бартон із відзнакою summa cum laude (з найвищою похвалою).

Потім вона вивчала неорганічну хімію в Колумбійському університеті під керівництвом Стівена Дж. Ліппарда. Під час навчання в Колумбійському університеті вона почала вивчати комплекси перехідних металів та їхнє можливе застосування в хіміотерапії. У 1979 році вона отримала ступінь доктора філософії з неорганічної хімії, присвячений темі «Структура та хімічна реакційна здатність комплексу синьої платини: взаємодія протипухлинних препаратів платини та металоінтеркаляційного реагенту з нуклеїновими кислотами». Alternate link via Columbia University.

Кар'єра та дослідження

Здобувши ступінь докторки філософії (Ph.D.) в Колумбійському університеті у 1979 році, Бартон проходила постдокторське стажування в Лабораторії Белла та Єльському університеті, де працювала з Робертом Г. Шульманом. Вона використовувала технологію ядерного магнітного резонансу для дослідження метаболізму дріжджових клітин. У період з 1980 по 1982 рік Бартон була професоркою хімії у Гантерськом коледжі, де почала розвивати власну лабораторію — Дослідницьку групу Бартон. Працюючи в Гантері, вона вивчала взаємодію іонів цинку з ДНК, а згодом — взаємодію комплексів рутенію(II) та кобальту(III) з ДНК. Це дозволило їй створити приблизні моделі комплексів на спіралі ДНК і розпочати вивчення фотофізичних та фотохімічних властивостей, пов'язаних з енантіомерами.

У 1980-х роках вона перейшла до Колумбійського університету, де викладала з 1983 по 1989 рік. 1986 року вона стала професоркою і була першою жінкою, яка отримала постійну посаду на кафедрі хімії в Колумбійському університеті. Її дослідження були зосереджені на використанні органо-рутенієвих комплексів для вивчення фізичної структури ДНК. Разом з Ніколасом Турро та Віджаєм Кумаром вона вивчала взаємодію фенантролінових комплексів рутенію та ДНК і змогла розробити зв'язуючі молекули, спрямовані на певні послідовності ДНК. Світлочутливі комплекси рутенію випромінювала світіння, коли приєднувалися до подвійної спіралі ДНК. Коли до ДНК приєднувалися комплекси родію, вони притягували електрони, що викликало світіння, і «вимикали» цей ефект. Під час навчання в Колумбійському університеті Бартон отримала два патенти на цей метод аналізу структури ДНК.

У 1989 році Бартон перейшла до Каліфорнійського технологічного інституту, де її дослідження були зосереджені на переносі заряду в ДНК. Використовуючи спеціально розроблені хіральні металеві комплекси як зонди ДНК, вона змогла вивчити, як ДНК пошкоджується та відновлюється. У діагностичних тестах на основі ДНК комплекси використовуються для визначення того, чи можуть електрони проходити через ДНК. Якщо електрон не міг рухатися вздовж ДНК, ДНК продовжувала б світитися, що свідчило про наявність пошкодження в генетичній молекулі ДНК.

Дослідження, проведені Бартон, Кетрін Дж. Мерфі, Меган Нуньєс та іншими в Каліфорнійському технологічному інституті, підтвердили гіпотезу про швидкий довгодіючий перенос електронів по ДНК, що поставило під сумнів усталені наукові уявлення і викликало значні суперечки. На основі багаторічних досліджень Бартон та її група висунули теорію, що ДНК функціонує як провідник, підтримуючи передачу сигналів на великі відстані, що дозволяє репаративним білкам виявляти та виправляти помилки в ДНК. Таке бачення ДНК є більш глибоким і динамічним, ніж попередні уявлення про ДНК як статичну бібліотеку.

Розуміння посередництва хімії переносу електронів подвійною спіраллю ДНК заклало основу для розробки нових діагностичних інструментів та можливого проектування нових хіміотерапевтичних препаратів. Для дослідження розробки чутливої діагностики для виявлення невідповідностей ДНК Бартон, Ерік Холмлін, Шана Келлі та Майк Гілл створили компанію GeneOhm Sciences. З того часу компанію придбала BD Diagnostics.

Бартон підготувала понад 100 аспірантів, аспіранток та постдокторантів, серед яких багато жінок. Визнана «чудовим взірцем для наслідування не лише для молодих жінок, а й для всіх молодих науковців», Бартон радить іншим: «найкраще, що я можу зробити для жінок у науці, — це спочатку займатися гарною наукою». У 1997 році вона стала професоркою хімії імені Артура та Маріан Ганіш. З 1 липня 2009 року її було призначено очільницею кафедри хімії та хімічної інженерії Каліфорнійського технологічного інституту.

Понад двадцять років Бартон була членом ради директорів Dow Chemical. Вона також входила до складу Науково-консультативної ради Gilead Sciences (1989—2008) і є членом ради директорів Gilead з 2018 року.

У 1990 році вона взяла шлюб із Пітером Дерваном, хіміком та професором Каліфорнійського технологічного інституту, який також є лауреатом Національної медалі науки. У неї двоє дітей, дочка Елізабет (народилася в 1991 році) та пасинок Ендрю.

Короткий виклад дослідження Бартон запровадила застосування комплексів перехідних металів для дослідження розпізнавання та реакцій подвійної спіралі ДНК. Вона розробила хіральні металеві комплекси, які імітують властивості білків, що зв'язуються з ДНК, що дозволяє іншим дослідникам моделювати та аналізувати експерименти такого характеру. Бартон також встановила, що хімія перенесення заряду ДНК надзвичайно чутлива до втручання в структуру основи ДНК, наприклад, до невідповідності або пошкодження однієї основи. Це відкриття стало основою для розробки електрохімічних датчиків на основі ДНК.

Нагороди та почесні відзнаки У 2011 році Бартон була нагороджена Бараком Обамою Національною медаллю науки «за відкриття нової властивості спіралі ДНК — переносу електронів на великі відстані — та за демонстрацію того, що перенос електронів залежить від укладання пар основ та динаміки ДНК. Її експерименти розкривають стратегію того, як білки репарації ДНК локалізують пошкодження ДНК, та демонструють біологічну роль переносу заряду, опосередкованого ДНК». Серед інших нагород:

Премія Алана Ватермана від Національного наукового фонду (1985), перша лауреатка Премія Фрезеніуса від Phi Lambda Upsilon (1986), перша лауреатка Премія Елі Ліллі в галузі біологічної хімії від Американського хімічного товариства (1987) Премія Американського хімічного товариства в галузі чистої хімії (1988), перша лауреатка Премія мера Нью-Йорка в галузі науки і технологій (1988) Медаль Бакеланда Американського хімічного товариства (1991), перша лауреатка Членкиня Американської академії мистецтв і наук (1991) Стипендія Фонду Макартура (1991) Медаль Гарвана-Оліна Американського хімічного товариства (1992) Премія Толмена Американського хімічного товариства (1994), перша лауреатка Медаль Гавінга (1995) Золота медаль Пауля Каррера (1996), перша лауреатка Почесний ступінь докторки права Скідморського коледжу (1997) Медаль Ніколса Американського хімічного товариства (1997), перша лауреатка Премія Вейцмана «Жінки в науці» (1998) Обрана членкинею Американського філософського товариства (2000) Обрана членкинею Національної академії наук США (2002) Премія Рональда Бреслоу за досягнення в біоміметичній хімії від Американського хімічного товариства (2003) Почесний ступінь докторки наук Єльського університету (2005) Почесний ступінь докторки наук Гамільтонського коледжу (2005) Медаль Вілларда Гіббса Американського хімічного товариства (2006) Премія Лайнуса Полінга (2007) Медаль Ф. Альберта Коттона за видатні досягнення в хімічних дослідженнях від Американського хімічного товариства (2007) Національна наукова медаль США (2011) Обрана членкинею Інституту медицини (нині Національна академія медицини) (2012) Почесна членкиня Американського хімічного товариства (2014) Почесна членкиня Королівського хімічного товариства (2014) Золота медаль Американського інституту хіміків (2015) Медаль Прістлі (2015) Премія століття (2018) Королівського хімічного товариства Членкиня Національної академії винахідників США (2018) Премія Національної академії наук США в галузі хімічних наук (2019)

Премія Теодора Річардса, Північно-східне відділення, Американського хімічного товариства (2021) Премія Велча з хімії (Фонд Велча) (2023)

Примітки