Evelyn M. Witkin
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Pesquisas sobre reparo e mutagênese de ADN. | |
Nascimento | Evelyn Maisel 9 de março de 1921 Nova Iorque |
Morte | 8 de julho de 2023 (102 anos) Plainsboro |
Cidadania | Estados Unidos |
Cônjuge | Herman Witkin |
Filho(a)(s) | Andrew Witkin |
Alma mater | Universidade Columbia (Ph.D) |
Ocupação | geneticista, professora universitária |
Distinções |
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Empregador(a) | Universidade Rutgers, Laboratório Cold Spring Harbor, SUNY Downstate Health Sciences University, Instituto Carnegie |
Instituições | Universidade Columbia, Universidade de Nova Iorque, Universidade Rutgers |
Tese | "Genetics of Resistance to Radiation in Escherichia Coli" (1947) |
Evelyn M. Witkin (nascida Maisel; 9 de março de 1921 – 8 de julho de 2023) foi uma geneticista bacteriana americana que atuou no Cold Spring Harbor Laboratory (1944–1955), no SUNY Downstate Medical Center (1955–1971) e na Rutgers University (1971–1991). Witkin foi considerada inovadora e inspiradora como cientista, professora e mentora.[1]
Seu trabalho sobre danos e reparo do DNA em bactérias é fundamental para nossa compreensão desses processos em organismos vivos. Possui aplicação direta nos efeitos do envelhecimento e no diagnóstico e tratamento de doenças humanas, como o câncer.[2][1] Witkin foi agraciada com a National Medal of Science em 2002 por seu trabalho pioneiro em mutagênese do DNA e reparo do DNA.[3][4][5] Em 2015, recebeu o Albert Lasker Award for Basic Medical Research "por descobertas referentes à resposta ao dano no DNA – um mecanismo fundamental que protege os genomas de todos os organismos vivos."[6]
Carreira
[editar | editar código fonte]Witkin cresceu em Queens, Nova York. Ela se deslocava para frequentar o ensino médio em Manhattan, no Washington Irving High School, então uma escola exclusiva para meninas, onde foi incentivada a seguir seu interesse pela ciência.[7] Obtendo o grau de bacharel na New York University em 1941, com especialização em biologia, pretendia permanecer para os estudos de pós-graduação. Contudo, após ajudar a organizar protestos contra a política da instituição que impedia atletas negros de jogar em faculdades do Sul, foi suspensa por três meses e uma oferta de pós-graduação foi retirada.[8][7][9]
Após o bacharelado, inscreveu-se na Columbia University, onde concluiu o mestrado em 1943.[10] Realizou seu doutorado com Theodosius Dobzhansky, que a recomendou para o Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL). No verão de 1944, no CSHL, aprendeu técnicas genéticas para trabalhar com bactérias – um novo campo de pesquisa.[7][9] Durante esse período, isolou um mutante de E. coli resistente à radiação ultravioleta – a primeira vez que mutações conferindo resistência à radiação UV foram identificadas.[11] Retornou ao CSHL em 1945 para concluir sua pesquisa de doutorado, grau que foi conferido em 1947.[9][12]
Concluído o doutorado, passou a trabalhar na Carnegie Institution of Washington, permanecendo no CSHL até 1955. Vannevar Bush, presidente da instituição, providenciou que ela trabalhasse em meio período após o nascimento dos filhos – um arranjo incomum na época. Witkin dedicava suas horas oficiais ao laboratório e realizava planejamento, análise de dados e redação em casa. Em 1949, foi convidada por Leo Szilard e Bernard Davis a organizar e editar o Microbial Genetics Bulletin, publicação que editou de 1950 a 1964.[9]
De 1955 a 1971, trabalhou no State University of New York's Downstate Medical Center, no Brooklyn.[13] Em 1971, foi nomeada Professora de Ciências Biológicas no Douglass College da Rutgers University.[8][2] Em 1979, foi nomeada Professora de Genética Barbara McClintock,[14][15] Em 1983, transferiu-se para o Waksman Institute na Rutgers, onde atuou como Diretora de Laboratório, cargo que manteve até sua aposentadoria em 1991, quando se tornou professora emérita na Rutgers.[16][17][18]
Pesquisa
[editar | editar código fonte]Antes de o DNA ser definitivamente identificado como material hereditário, Witkin passou a estudar problemas centrais da genética envolvendo a duplicação de genes e os mecanismos pelos quais as mudanças genéticas se propagam. No início de sua pesquisa, supunha-se que agentes como a radiação UV causavam diretamente as mutações responsáveis pelo desenvolvimento da resistência. Witkin e colaboradores descobriram que as bactérias respondiam ativamente aos danos no DNA de várias maneiras; por meio dessas atividades protetoras, as próprias bactérias moldavam as alterações genéticas decorrentes dos danos.[19][1]
Durante seu primeiro verão como estudante no Cold Spring Harbor, trabalhou com bactérias – recentemente identificadas como possuidoras de genes e capazes de resistência viral. Como não existiam curvas de sobrevivência publicadas para a mutação de E. coli exposta à luz ultravioleta (UV), inicialmente escolheu doses bastante elevadas. A maioria das colônias morreu, mas quatro sobreviveram em uma placa. Em comparação com a linhagem parental, essas bactérias apresentaram tolerância muito maior à radiação UV.[19] Também observou diferenças comportamentais entre a linhagem resistente e as linhagens selvagens: as resistentes não apresentavam atraso na divisão celular nem formação de filamentos alongados, características das linhagens sensíveis à UV.[20][10] Witkin foi a primeira pesquisadora a isolar uma mutação que conferisse resistência à radiação UV.[11]
Enquanto atuava no Downstate, descobriu que a mutagênese por UV em E. coli podia ser revertida – fenômeno que denominou "reparo a escuro".[10][20][21]
Ela foi a primeira a descrever os processos de declínio da frequência de mutação (MFD), observando que mutações supressoras induzidas por danos diminuíam quando a síntese proteica era temporariamente inibida após irradiação por UV.[21] Concluiu que o MFD resulta de um reparo enzimático rápido antes da replicação, ocorrendo quando a síntese proteica é inibida ou atrasada. No caso de lesões fotoinduzidas potencialmente mutagênicas, a falha na replicação é letal para a bactéria; se outra DNA polimerase conseguir replicar a área danificada, a célula sobrevive, embora com maior probabilidade de ocorrer erros durante a síntese e reparo do DNA.[13]
Em seu artigo de 1967, propôs que a exposição à UV bloqueava a divisão celular por inibir uma enzima de replicação do DNA que, se permanecesse ativa, introduziria mutações durante o processo.[10][22] Mutantes desprovidos dos processos de reparo por excisão eram extremamente sensíveis aos efeitos da radiação, e os sobreviventes apresentavam inúmeras mutações induzidas.[13]
Mais tarde, foi determinado que esse tipo de reparo por excisão é mediado em bactérias por um fator de acoplamento entre transcrição e reparo (TRCF), produzido pelo gene MFD.[23][21] Nesta e em outras pesquisas, Witkin inferiu processos a partir da observação cuidadosa e de experimentos com populações bacterianas, que só seriam confirmados diretamente anos depois, com o desenvolvimento de novas tecnologias.[13][10][20]
Em 1970, Miroslav Radman, recém-formado pela Free University of Brussels, circulou um memorando propondo um modelo para a "replicação SOS".[10] Teorizou que danos súbitos e extensos no DNA poderiam desencadear uma resposta ao estresse induzível, geneticamente controlada e envolvendo a síntese de novas proteínas.[24][25] Witkin buscou evidências de um mecanismo de controle comum que explicasse a variedade de respostas celulares observadas em seu trabalho com mutagênese por UV em bactérias, propondo que o DNA danificado pela UV gerava um sinal regulador que ativava diversos genes. Seus achados sustentaram a ideia de um mecanismo de controle envolvendo lexA, que normalmente reprime os genes da resposta SOS, e recA, que alivia essa repressão em resposta aos danos no DNA.[12] Tal regulação positiva de proteínas para proteção e reparo do DNA representa um equilíbrio entre a precisão da replicação e a sobrevivência imediata.[26][24][13]
Sua pesquisa, a partir do doutorado, centrou-se na mutagênese do DNA, conduzindo-a ao estudo do reparo do DNA e à formulação da resposta SOS.[26][22][27] Mais tarde, ao caracterizar os fenótipos de E. coli mutagênica, ela e Radman detalharam a resposta SOS à radiação UV em bactérias.[26][28] Witkin continuou a estudar o mecanismo da resposta SOS até sua aposentadoria.[11] A resposta SOS ao dano no DNA foi uma descoberta importante por ser a primeira resposta coordenada ao estresse a ser elucidada.[3]
Prêmios e Honrarias
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Witkin foi eleita membro da Academia Nacional de Ciências em 1977. Na época, era uma das poucas mulheres a serem eleitas para a Academia. Tornou-se também membro da American Academy of Arts and Sciences (1978),[29] membro da American Association for the Advancement of Science (1980) e da American Academy of Microbiology. Recebeu a Thomas Hunt Morgan Medal em 2000, e suas contribuições foram reconhecidas pelo governo dos Estados Unidos ao ser agraciada com a National Medal of Science em 2002:[30]
Por suas investigações perspicazes e pioneiras sobre a genética da mutagênese do DNA e do reparo do DNA, que ampliaram nossa compreensão de processos tão variados quanto a evolução e o desenvolvimento do câncer.[4]
Em 2015, foi agraciada com o Wiley Prize em Ciências Biomédicas[31] e figurou entre os 50 do The Forward.[32] Também em 2015, Witkin ganhou o Prêmio Lasker de Pesquisa Médica Básica, juntamente com Stephen J. Elledge,[12] "por descobertas referentes à resposta ao dano no DNA – um mecanismo fundamental que protege os genomas de todos os organismos vivos."[6]
Vida pessoal
[editar | editar código fonte]Witkin foi casada com o psicólogo Herman Witkin; seus filhos foram: Joseph Witkin, médico de emergência e membro fundador do Sha Na Na, e Andy Witkin (falecido em 2010), cientista da computação. Também foi avó de quatro. Ela completou 100 anos em 2021.[33]
Witkin morreu de complicações decorrentes de uma queda em Plainsboro Township, New Jersey em 8 de julho de 2023, aos 102 anos.[34]
Publicações selecionadas
[editar | editar código fonte]- Witkin, Evelyn M. (Março de 1946). «Diferenças herdadas na sensibilidade à radiação em Escherichia coli». Proceedings of the National Academy of Sciences (em inglês). 32 (3): 59–68. Bibcode:1946PNAS...32...59W. ISSN 0027-8424. PMC 1078880
. PMID 16578194. doi:10.1073/pnas.32.3.59
- Witkin, Evelyn M. (Maio de 1964). «Foto-reversão e "reparo a escuro" de mutações para prototropia induzidas por luz ultravioleta em linhagens fotorreativáveis e não fotorreativáveis de Escherichia coli». Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. 1 (1): 22–36. PMID 14195747. doi:10.1016/0027-5107(64)90049-1
- Witkin, Evelyn M. (3 de junho de 1966). «Mutações induzidas por radiação e seu reparo: as bactérias reduzem os efeitos mutagênicos da luz ultravioleta reparando o DNA danificado». Science (em inglês). 152 (3727): 1345–1353. ISSN 0036-8075. PMID 5327888. doi:10.1126/science.152.3727.1345
- Witkin, E M (Maio de 1967). «A sensibilidade à radiação de Escherichia coli B: uma hipótese relacionando a formação de filamentos e a indução de profagos». Proceedings of the National Academy of Sciences (em inglês). 57 (5): 1275–1279. Bibcode:1967PNAS...57.1275W. ISSN 0027-8424. PMC 224468
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- Witkin, Evelyn M. (Dezembro de 1969). «Mutações induzidas por radiação ultravioleta e reparo do DNA». Annual Review of Genetics (em inglês). 3 (1): 525–552. ISSN 0066-4197. doi:10.1146/annurev.ge.03.120169.002521
- Witkin, EM; George, DL (Abril de 1973). «Mutagênese induzida por radiação ultravioleta em derivados polA e UvrA polA de Escherichia coli B-R: evidência para um sistema de reparo induzível e propenso a erros». Genetics. 73: Supl 73:91-10. PMID 4576123
- Witkin, E. M. (1976). «Mutagênese induzida por radiação ultravioleta e reparo do DNA induzível em Escherichia coli». Bacteriological Reviews. 40 (4): 869–907. PMC 413988
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- Witkin, E. M. (1 de fevereiro de 1991). «Proteína RecA na resposta SOS: marcos e mistérios». Biochimie (em inglês). 73 (2): 133–141. ISSN 0300-9084. PMID 1883877. doi:10.1016/0300-9084(91)90196-8
- Selby, C P; Witkin, E M; Sancar, A (15 de dezembro de 1991). «Mutante mfd de Escherichia coli deficiente em "declínio da frequência de mutação" carece de reparo específico por fita: complementação in vitro com fator de acoplamento purificado». Proceedings of the National Academy of Sciences (em inglês). 88 (24): 11574–11578. Bibcode:1991PNAS...8811574S. ISSN 0027-8424. PMC 53178
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- Witkin, Evelyn M. (Outubro de 2002). «Oportunidades e Escolhas: Cold Spring Harbor 1944–1955». Annual Review of Microbiology (em inglês). 56 (1): 1–15. ISSN 0066-4227. PMID 12142497. doi:10.1146/annurev.micro.56.012302.161130
Referências
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- ↑ a b Erro de citação: Etiqueta
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