In 카산드라 엑스타보어하버드 대학의 사무실에는 무지개 깃발이 그려진 플래카드와 친근한 초대장이 걸려 있습니다.

“여기 오신 것을 환영합니다”라고 적혀 있습니다.

2014년 하버드 대학교 생물학 분야에서 최초로 흑인 여성 종신직을 취득한 진화유전학자 Extavour는 “사람들에게 당신의 정체성을 보여 주는 것이 중요하다고 생각하기 때문에 이 글을 썼습니다. 특히 그러한 정체성이 잘 표현되지 않을 때 더욱 그렇습니다.”라고 설명했습니다. 예술 및 과학 학부.

Extavour 자신은 직업적으로나 개인적으로 진정한 르네상스 여성의 자격을 갖추기에 충분한 다양한 정체성을 가지고 있습니다. 그녀는 하워드 휴즈 의학 연구소(Howard Hughes Medical Institute) 연구원이자 보스턴 랜드마크 오케스트라(Boston Landmarks Orchestra), 헨델 및 하이든 소사이어티(Handel and Haydn Society)와 함께 연주하는 클래식 교육을 받은 소프라노이기도 합니다.

가르치고 노래하는 것 외에도 Extavour는 지구상 최초 생명체의 생화학과 유전학을 연구합니다. 그녀는 최초의 세포가 어떻게 발달하여 결국 다세포 유기체로 진화했는지 알고 싶어합니다. 어떤 세포 메커니즘 복잡한 삶을 가능하게 해준? 그녀는 묻는다. 좀 더 구체적으로, 난자나 정자를 만들고 부모로부터 자손에게 유전 정보를 전달하는 생식 세포가 다세포 생물의 발달에 어떤 특별한 영향을 미쳤을까요?

실험과 고급 수학을 결합한 그녀의 실험실 작업은 진화 생물학자들 사이에서 널리 주목을 받았습니다.

그녀의 2000 박사 학위 논문, Extavour는 생식 세포가 정보를 다음 세대에 전달할 기회를 놓고 경쟁한다는 것을 보여주었습니다. ~ 안에 그녀의 하버드 연구실, 그녀는 더 크고 더 복잡한 생명체에서 생식 세포주를 확립하는 데 중요한 유전자를 생성하는 데 박테리아가 역할을 한다는 것을 보여주었습니다. 가장 최근에 곤충 알을 연구하는 동안 Extavour와 그녀의 팀은 세포 형태의 엄청난 다양성을 주도하는 요인에 대해 널리 알려진 가정을 뒤집었습니다.

Extavour는 최근 캠브리지에 있는 사무실에서 Zoom 인터뷰를 통해 “지구상의 다세포 생물의 기원에 대해 매우 궁금합니다.”라고 설명했습니다. “나는 그것을 결코 볼 수 없을 것이라는 것을 압니다. 그런데 생각이 많이 나요.”

콴타 늦가을에 세 번의 별도 인터뷰를 통해 그녀와 이야기를 나눴습니다. 인터뷰 내용은 명확성을 위해 압축 및 편집되었습니다.

귀하의 연구는 시작에 초점을 맞추고 있으므로 귀하의 연구부터 시작하겠습니다. 어디서 자랐습니까?

당시 토론토에는 Annex라고 불리는 노동자 계층 지역이 있었습니다. 그곳은 거의 전 세계에서 온 이민자 가족들이 차지했습니다.

당신은 과학자가 되기 위해 성장하고 싶다는 것을 항상 알고 있던 어린이 중 하나였습니까?

아니요. 저는 음악가가 될 거라고 상상했어요. 아니면 댄서일 수도 있습니다. 나는 4살 때부터 스틸드럼을 연주했습니다. 아주 어린 나이에도 악보를 읽을 수 있었습니다. 초등학교 때 관악기를 배웠어요. 나중에는 목소리도 공부했어요.

어린 시절에는 음악이 많았습니다. 트리니다드 출신 이민자인 아버지는 캐나다 방송사인 CBC에서 기술자로 가족을 부양했습니다. 그러나 그는 또한 전문 음악가이기도 했습니다. 그는 정기적으로 콘서트를 열었습니다. 나는 그와 함께 공연했다.

가족 내에서는 나와 형제자매들이 마음만 먹으면 무엇이든 할 수 있다는 느낌이 들었습니다. 새로운 악기를 익히는 일이든, 마을 최고의 고등학교에 입학하는 일이든 말이죠. 내가 어떤 것에 관심을 표현하면 “도서관에 가서 그것에 대해 모두 배우고 계획을 세워라”라는 반응이 돌아왔습니다.

당신의 가족은 놀라운 것 같습니다.

가족 이야기는 우리가 미천한 출신이지만 재능이 있고 강인하며 믿을 수 없을 만큼 창의적인 사람들이라는 것입니다.

우리는 확실히 우리가 다르고 특별하다는 생각을 가지고 자랐지만 다른 사람들은 그것을 인식하지 못할 수도 있습니다. 우리 부모님은 우리에게 이렇게 가르치셨습니다. “세상은 당신을 있는 그대로 평가하지 않을 것입니다. 그것이 당신이 할 수 있는 최고의 삶을 사는 것을 방해하지 않도록 하세요.”

1970년대 캐나다의 다인종 가정에서 성장하는 것이 어려웠나요?

나는 어렸을 때부터 많은 사람들이 내 아버지가 흑인이고 어머니가 백인이라는 사실을 좋아하지 않는다는 것을 알고 있었습니다. 우리 어머니의 가족은 어머니가 흑인 남자와 결혼하여 네 명의 흑인 자녀를 두었다는 사실에 별로 기뻐하지 않았습니다. 그것을 받아들이는 데 시간이 걸렸습니다.

돌이켜보면 우리 가족의 외부성이 나에게 많은 유용한 도구를 주었다는 것을 깨닫게 되었습니다. 예를 들어, 나는 어릴 때부터 외부 세계가 나에게 적대적일 수 있다는 것을 알고 있었기 때문에 정확한 피드백을 기대할 수 없었습니다. 나는 어떤 것이 좋은지 나쁜지, 아니면 흥미로운지 스스로 결정하는 데 초기 연습을 많이 했습니다. 실험을 설계할 때 이는 엄청난 자산입니다.

공연에 대한 초기 관심을 고려할 때, 유전학에 대한 관심이 어떻게 당신의 삶에 들어오게 되었나요?

완전히 우연히. 토론토 대학교 1학년 때 저는 빨리 전공을 선택해야 하는 상황에 처했습니다. 당시 나는 합창단에서 노래를 부르고 있었는데, 내 옆에 앉은 이웃에게 그 사람이 무엇인지 물었습니다. “유전학”이라고 그녀는 말했습니다. 그것은 완전히 무작위적인 결정이었습니다.

하지만 운이 좋은 사람?

예. 유전학 전공자는 생화학을 필수로 수강해야 했기 때문이다. 나는 이전에 생물학 수업을 들었지만, 적어도 그들이 가르치는 방식으로는 외워야 할 것들이 단절된 목록이라는 것을 알았습니다.

반면에 생화학은 흥미로운 논리 퍼즐이었습니다. 단백질, 미토콘드리아, 유전자 등 다양한 부분이 모두 함께 작용하여 어떤 일을 하는 세포를 만들었습니다. 게임은 조각들이 어떻게 함께 작동하는지 알아내는 것이 었습니다. 나는 그것이 완전히 매력적이라는 것을 알았습니다.

저는 학문적인 환경에서 자라지 않았습니다. 저는 연구 경력에 대해 전혀 몰랐고, 현재 제가 하고 있는 직업이 존재한다는 사실조차 몰랐습니다.

그런데 학교 주변에 물어보니 선배 중 한 명이 “유전학을 제대로 하고 싶으면 대학원에 가서 박사학위를 받아야 한다”고 말하더군요.

당신은 유럽에서 대학원 공부를 하기로 선택했습니다. 왜 거기?

저는 스페인어를 유창하게 하고 싶고, 함께 공부하고 싶어서 마드리드 자치대학교를 선택했습니다. 안토니오 가르시아-벨리도20세기의 뛰어난 발달유전학자 중 한 사람. 내가 그의 논문을 읽었을 때, 그는 다른 누구도 하지 않았던 방식으로 개발에 대해 생각하는 것 같았습니다.

나중에 그 결정을 생각해 보면, 돌이켜보면 또 다른 이유에서 현명한 선택이었던 것 같습니다. 제가 권유받은 대로 미국에서 대학원 공부를 했다면, 대학원 공부가 예전보다 더 어려워졌을 것입니다. 미국에서는 인종 분열의 끊임없는 공격을 느낍니다.

가르시아-벨리도(García-Bellido) 밑에서 초파리 생식계열의 선택에 관한 박사 학위 논문을 작성하셨습니다., 발달 유전학에 큰 영향을 미쳤습니다. 왜 그렇게 블록버스터였나요?

오랫동안 가정되어 왔지만 이전에는 보여주지 않았던 것에 대한 직접적인 실험적 증거를 제시했기 때문입니다. 즉, 전체 동물이 자연 선택의 대상이 되어 적합성이 덜 적합할 때보다 더 잘 생존할 수 있는 것처럼, 발달 중인 동물 내의 개별 생식 세포도 동일한 일을 할 수 있습니다.

생식세포는 다세포 유기체의 특별한 참신함 때문에 매력적입니다. 거의 모든 주요 성공적인 다세포 생명체는 생식 세포로 번식합니다. 이는 유전자가 한 세대에서 다른 세대로 전달되는 방식입니다. 이는 세포가 서로 달라붙거나 바나나나 사람처럼 큰 다세포 집합체를 형성하는 능력을 제공하는 것입니다.

그래서 당신은 초파리 내의 생식 세포가 경쟁하고 있다는 것을 증명했습니다. 하지만 어떤 방식으로? 경쟁의 성격은 무엇이었는가?

조직에서 자발적으로 발생하는 돌연변이로 인해 유기체의 다양한 생식 세포는 약간 다른 유전자를 가질 수 있습니다. 그러한 돌연변이는 생식 세포가 얼마나 잘 성장하고 성공적인 난자나 정자를 생산하는지에 영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 자연 선택과 관련하여 경쟁하게 됩니다. 그러나 동일한 유전자 중 다수가 신체 나머지 부분의 발달 과정에도 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 생식세포 사이의 이러한 선택 과정은 생산된 자손의 평생 동안 건강과 체력에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

당신의 논문은 진화생물학에 큰 영향을 미쳤습니다. 그렇죠?

그게했다. 생식 세포의 작은 하위 집합을 만들기 위해 유전 프로그램을 어떻게 발전시키는지 이해하는 것이 정말 중요합니다.

이후 나의 경력의 대부분은 단일 세포인 수정란이 어떻게 수백만 개의 세포로 구성된 복잡한 다세포 성체를 만드는지 이해하려는 욕구에서 이루어졌습니다. 나는 유기체의 다양한 유형의 세포가 어떻게 처음 발생했는지 알아내려고 노력하고 있습니다.

제가 묻는 질문 중 하나는: 그들이 무엇을 해야 할지 어떻게 아는가입니다. 이를 위해 그들은 어떤 유전자를 사용합니까? 그리고 지구상 최초의 생명체는 단세포였는데, 애초에 다세포 유전자와 세포 유형은 어떻게 진화했습니까?

생식세포를 이해하려고 노력하는 동안 당신의 음악적 관심은 어떻게 되었나요?

그 과정에서 나는 과학과 음악을 모두 할 수 있는 방법을 찾았습니다. 마드리드에서 일하고 나중에 영국 케임브리지에서 박사후 과정을 밟으면서도 여전히 목소리를 공부했습니다. 게다가 주말에는 오디션도 보고 공연도 봤어요.

제가 박사 과정을 밟는 동안과 박사후 과정 동안 저의 성악 선생님은 스위스에 계셨습니다. 그에게는 마드리드에 다른 학생들이 있었고 우리와 함께 일하기 위해 6주 정도에 한 번씩 스페인에 왔습니다. 가끔은 수업을 받기 위해 바젤로 날아가곤 했습니다. 나는 그의 수업을 녹음하고 나중에 공부했습니다.

물론 이 두 가지 이해관계가 충돌하는 순간도 있었습니다. 박사 학위를 마친 후 성악 선생님은 나에게 노래에만 전념하라고 권유하셨습니다. “너 이제 26살이구나.” 그가 말했다. “이제 당신의 목소리에 대해 진지하게 생각해 볼 시간입니다. 지금이 아니면 결코 아니다.”

나는 그의 주장을 고려했다. 하지만 저는 생물학에 큰 관심을 갖고 있었습니다. 결국 저는 두 가지를 모두 수행할 수 있는 방법을 찾아야 했습니다.

다행스럽게도 대학원생이자 박사후 연구원으로서 나에게 많은 독립성을 준 수석 연구자들이 있었습니다. 기대되는 높은 수준에서 일을 한 만큼, 나만의 일정을 짤 수 있었다.

그것은 쇼와 함께 투어하는 동안 초파리를 돌볼 수 없기 때문에 초파리의 모양을 만들기 위해 실험실에서 몇 밤을 더 보내는 것을 의미할 수도 있습니다. 아니면 실험을 중단할 필요가 없도록 가방에 파리를 넣고 다니기도 했습니다.

당신은 동물학자와 박사후 과정을 마쳤습니다 마이클 아캄 캠브리지에서. 생화학이 지배하는 시대에 동물 전체에 대한 연구는 때때로 다른 세기로 되돌아가는 것처럼 보일 수 있습니다. 왜 그것을 선택했나요?

논문의 결과를 다음 단계로 진행하고 싶었기 때문입니다. 논문에서는 한 동물에서 생식세포가 어떻게 행동하는지 조사했습니다. 케임브리지에서 나는 모든 동물의 생식세포가 어떻게 행동하고 어떻게 진화했는지 물었습니다. 그러기 위해 저는 연구실에서 성게, 갑각류, 말미잘을 연구했습니다. 그런 다음 나는 수백 종의 생식 세포에 관해 출판된 거의 모든 역사 문헌을 읽었습니다.

내 경력 전반에 걸쳐 나는 이전 연구 결과를 바탕으로 노력해 왔으며 이는 때로는 원래 학문에서 벗어나거나 그 정의를 확장하는 것을 의미합니다. 지금 제 연구실에서는 유전자 이상의 것을 고려하여 발달의 진화를 이해하려고 노력하고 있습니다.

우리는 생태학과 환경을 연구에 통합하고 있습니다. 초파리를 따로 연구하는 것이 아니라, 파리 내부에 사는 미생물과 파리가 먹는 식물을 살펴봅니다. 이 작업을 통해 우리는 실제 환경에서 개발 프로세스가 어떻게 발전할 수 있는지 이해하기를 희망합니다.

당신의 하버드 연구실에서 나온 가장 중요한 발견은 무엇이라고 말하겠습니까?

첫째, 세포 간 신호 전달이 동물의 경우 특별한 방법이 아니라는 것을 보여줍니다. 배아 생식 세포를 생성 — 즉, 난자와 정자가 될 세포입니다. 20세기 대부분의 교과서를 지배한 아이디어는 곤충과 대부분의 다른 동물에서 난의 "생식질"이 발달 초기에 뚜렷한 생식세포 계통을 확립한다는 것이었습니다. 그러나 우리는 귀뚜라미의 경우 주변 조직의 신호에 의해 체세포가 생식세포로 변화하도록 유도된다는 사실을 보여주었습니다. 이는 생쥐나 다른 포유류에서도 일어나는 일이지만 진화에서는 거의 나타나지 않는 새로운 메커니즘으로 여겨졌습니다.

둘째, 2020년에 오랫동안 잃어버린 친척을 발견했습니다. 오스카곤충 번식에 필수적인 역할로 매우 유명한 유전자인 는 실제로 박테리아로부터, 단지 초기 동물에게서 나온 것이 아닙니다. 이 유전자는 박테리아 게놈 서열과 동물 게놈 서열의 융합에 의해 진화되었습니다. 선두주자임을 암시한다. 오스카 아마도 신경계의 발달에서 매우 다른 기능을 가지고 있었고 그것이 어떻게 새로운 목적을 발전시켰는지에 대한 추가 연구는 매우 유익할 수 있습니다.

셋째, 생물학적 구조의 형태를 예측했던 수백 년 된 '법칙'을 위조하는 것입니다. 곤충 알은 크기가 8배나 되고 모양도 매우 다양합니다. 이전의 가정은 모든 동물에 적용되는 일종의 보편적인 “법칙”이 세포의 모양과 크기, 그리고 세포로 이루어진 구조의 진화를 설명할 수 있다는 것이었습니다. 알의 경우, 예를 들어 알의 크기가 각 종의 발달 속도 또는 성체 크기의 요구 사항을 반영한다는 것을 포함하여 이러한 법칙이 무엇인지에 대한 이전의 많은 가설이 있었습니다.

하지만 우리는 10,000개 이상의 곤충 알 측정값으로 구성된 비교할 수 없는 데이터 세트를 구축했으며 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 알의 크기와 모양을 가장 잘 예측한 것은 달걀이 낳을 장소였습니다. 땅바닥이나 잎 아래에 낳은 알es는 기본적으로 타원형입니다. 물 속에 낳은 알은 더 작고 구형인 경향이 있습니다. 다른 곤충 내부에 낳는 기생충 알도 작지만 비대칭입니다.

캠브리지에서 하버드로 작품을 옮기게 된 계기는 무엇인가요?

2003년에 하버드는 나를 세미나에 초대했습니다. 그러자 사람들이 “진화발달생물학 조교수 자리가 있는 거 아시나요? 신청하셔야 합니다.”

저는 케임브리지에서 정말 행복했습니다. 나는 방금 4년치 연구 자금을 확보했습니다. 솔직히 말해서, 나는 하버드가 무엇을 찾고 있는지에 대해 꽤 명확한 생각을 갖고 있었고 나와는 같지 않았기 때문에 그 자리를 얻을 것이라고 생각하지 않았습니다. 제안을 받고 깜짝 놀랐습니다.

몇 년 안에 당신은 임기를 얻었습니다. 사실, 당신은 하버드 예술과학부에서 생물학 분야 종신직을 맡은 최초의 흑인 여성이 되었습니다. 기분이 좋았나요? 아니면 부담스러웠나요?

둘 다. 들어보세요, 제가 "처음"이 된 것은 내 인생에서 처음이 아니었습니다. 모두 백인으로 구성된 환경에서 유일한 흑인 여성이 된다는 것은 본질적으로 내 직업 생활의 이야기입니다. 내가 선택한 직업 분야는 주로 백인입니다. 종종 내가 전문적으로 어떤 일을 할 때마다 나는 그 일을 해낸 최초의 흑인 여성이 됩니다. 그것은 나에 대한 반성이 아닙니다. 현장에서의 반성입니다.

하버드에서 편견을 경험한 적이 있나요?

저는 엄청난 양의 고의적인 차단이나 표적 차별을 경험한 적이 없습니다. 하지만 일이 자주 발생합니다. 나는 무언가를 위해 문 앞에 나타날 것이고 서비스 입구를 사용하라는 지시를 받았습니다. “아, 저는 [Harvard] Corporation 만찬에 참석하러 왔습니다.”라고 나는 설명합니다. "아, 응, 서비스 입구는 뒤쪽에 있어."

아니면 제가 컨퍼런스의 기조연설자입니다. 프런트에 가서 "누군가를 기다리고 계십니까?"라는 말을 듣겠습니다.

너무 일정합니다. 우리가 “오리 등의 물이다”처럼 반응해야 한다고 말하는 것은 잔여물이 남지 않는다는 것을 의미합니다. 흉터 조직이 엄청나게 쌓여 있습니다. 다른 일을 하려면 뇌 공간이 필요하기 때문에 그 모든 것을 담는 데 내 뇌 공간을 사용할 수 없습니다.

STEM 분야의 고급 학위를 위해 공부하는 흑인 미국인이 상대적으로 적다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그들은 인구의 14%이지만 과학 및 공학 박사 과정 학생의 7%에 불과합니다. 당신이 목격한 바에 따르면, 왜 그러한 차이가 있습니까?

한 가지 이유는 실험 과학과 이론 과학이 대부분 견습이나 문지기 모델에 기초를 두고 있기 때문입니다. 멘토나 조언자를 통해 직업에 접근할 수 있습니다. 트레이너는 자신이 공감하는 연습생을 선택합니다. 문지기가 특정 그룹에 속해 있으면 해당 그룹을 영속시킵니다.

과학 경력에 관심이 있는 소수 계층 학생들을 지원하기 위해 귀하의 직위를 활용할 수 있습니까?

나는 그들을 위해 최선을 다합니다. 나는 소수 계층 학생들이 필요할 때 대화하는 것을 최우선으로 생각합니다. 소수 학생들에게는 긍정적인 존재감을 제공하고 기꺼이 귀를 기울이는 것이 중요합니다.

즉, 나는 모든 학생들을 위해 나타납니다. 대다수의 학생들에게 저는 종종 그들이 만난 최초의 흑인 교수입니다. 그들이 나를 아는 것이 중요합니다.

인생의 또 다른 부분인 음악. 당신의 음악이 과학에 도움이 되나요?

그렇게 말하지는 않겠습니다. 하지만 제가 노래를 부를 때 제 뇌와 몸은 과학으로부터 잠시 휴식을 취하기도 합니다.

그 반대. 두 가지 추구는 서로 다른 방식으로 매우 까다롭고 몰입도가 높습니다. 활동을 바꾸면 다른 일을 하고 있는 동안 내 일부가 휴식을 취하고 에너지를 재충전하고 잠재의식에 대해 곰곰이 생각해 볼 수 있는 기회를 얻게 됩니다. 내가 돌아오면 잠재의식적인 것들이 다시 표면으로 돌아올 수 있습니다.

아마도 둘 다 창의적인 문제 해결 기업이라는 현실에서 일부 중복되는 부분이 있을 수 있습니다. 예술에는 소통할 것이 있습니다. 당신은 매체를 선택합니다. 당신은 그것에 대한 표현을 완벽하게 하려고 노력하고, 나가서 그것을 합니다. 과학에서는 자원을 모아서 질문에 답하고 이를 세상에 전달합니다. 그런 면에서 둘은 다소 비슷합니다.

지난 12월 뉴욕 링컨 센터에서 헨델의 앙상블을 선보인 앙상블의 일원으로 공연하셨는데요. 구세주. 그런 공연을 위해 어떻게 준비하나요?

솔직히 말해서 나는 성공을 상상한다. 무대 뒤에서 입장을 기다리는 동안 공연이 끝나고 박수치는 모습이 머릿속에 떠올랐습니다. 나는 기립 박수를 보내고 맨 앞줄에 앉아 있는 사람들의 얼굴에 기쁨의 표정이 떠다니는 모습을 상상합니다. 나는 공연 중에 내 자신을 상상한다. 자유로운 느낌, 음악으로 가득 찬 느낌, 내 몸이 음악을 전달하는 그릇이라는 느낌.

기회가 있었을 때 스위스로 이주하여 풀타임으로 음악을 추구하지 않은 것을 후회한 적이 있나요?

아니요. 과학은 저를 놀랍고 흥미로운 직업으로 이끈 선택이었습니다. 저는 대부분의 시간을 다세포 생명과 생식 세포의 기원을 이해하려고 노력하는 데 보내고, 실제로 이것을 하는 것이 제 유급 직업입니다! 계속 이걸 선택하고 싶어요. 정말 흥미롭고 재미있습니다.