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Evelyn M. Witkin

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Evelyn Witkin
Evelyn M. Witkin em 2012
Conhecido(a) porreparo e mutagênese de DNA
Nascimento
9 de março de 1921

Nova Iorque, Estados Unidos
Morte
8 de julho de 2023 (102 anos)

Plainsboro Township, Nova Jersey, Estados Unidos
Nacionalidadenorte-americana
CônjugeHerman Witkin
Alma mater
PrêmiosMedalha Nacional de Ciências (2002)
Carreira científica
Orientador(es)(as)Bernardo Houssay
Instituições
Campo(s)Genética
TeseGenetics of Resistance to Radiation in Escherichia Coli (1947)

Evelyn M. Witkin (nascida Maisel; Nova Iorque, 9 de março de 1921 – 8 de julho de 2023) foi uma geneticista bacteriana, pesquisadora e professora universitária norte-americana.

Witkin foi considerada inovadora e inspiradora como cientista, professora e mentora.[1] Trabalhou no Cold Spring Harbor Laboratory (1944–1955), no SUNY Downstate Medical Center (1955–1971) e na Rutgers University (1971–1991).

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] 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."[5]

Biografia

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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.[6] 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.[7][6][8]

Após o bacharelado, inscreveu-se na Columbia University, onde concluiu o mestrado em 1943.[9] 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.[6][8] 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.[10] Retornou ao CSHL em 1945 para concluir sua pesquisa de doutorado, grau que foi conferido em 1947.[8][11]

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.[8]

De 1955 a 1971, trabalhou no State University of New York's Downstate Medical Center, no Brooklyn.[12] Em 1971, foi nomeada Professora de Ciências Biológicas no Douglass College da Rutgers University.[7][2] Em 1979, foi nomeada Professora de Genética Barbara McClintock,[13][14] 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.[15][16][17]

Pesquisa

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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.[18][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.[18] 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.[19][9] Witkin foi a primeira pesquisadora a isolar uma mutação que conferisse resistência à radiação UV.[10]

Enquanto atuava no Downstate, descobriu que a mutagênese por UV em E. coli podia ser revertida – fenômeno que denominou "reparo a escuro".[9][19][20]

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.[20] 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.[12]

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.[9][21] Mutantes desprovidos dos processos de reparo por excisão eram extremamente sensíveis aos efeitos da radiação, e os sobreviventes apresentavam inúmeras mutações induzidas.[12]

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.[22][20] 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.[12][9][19]

Em 1970, Miroslav Radman, recém-formado pela Free University of Brussels, circulou um memorando propondo um modelo para a "replicação SOS".[9] Teorizou que danos súbitos e extensos no DNA poderiam desencadear uma resposta ao estresse induzível, geneticamente controlada e envolvendo a síntese de novas proteínas.[23][24] 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.[11] Tal regulação positiva de proteínas para proteção e reparo do DNA representa um equilíbrio entre a precisão da replicação e a sobrevivência imediata.[25][23][12]

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.[25][21][26] Mais tarde, ao caracterizar os fenótipos de E. coli mutagênica, ela e Radman detalharam a resposta SOS à radiação UV em bactérias.[25][27] Witkin continuou a estudar o mecanismo da resposta SOS até sua aposentadoria. A resposta SOS ao dano no DNA foi uma descoberta importante por ser a primeira resposta coordenada ao estresse a ser elucidada.[10]

Prêmios e honrarias

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Evelyn M. Witkin recebendo a Medalha Nacional de Ciências de 2002 do Presidente George W. Bush

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),[28] 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:[29]

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.[3]

Em 2015, foi agraciada com o Wiley Prize em Ciências Biomédicas[30] e figurou entre os 50 do The Forward.[31] Também em 2015, Witkin ganhou o Prêmio Lasker de Pesquisa Médica Básica, juntamente com Stephen J. Elledge,[11] "por descobertas referentes à resposta ao dano no DNA – um mecanismo fundamental que protege os genomas de todos os organismos vivos."[5]

Vida pessoal

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Witkin foi casada com o psicólogo Herman Witkin, com quem teve dois filhos: 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.[32]

Morte

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Witkin morreu de complicações decorrentes de uma queda em Plainsboro Township, Nova Jersey em 8 de julho de 2023, aos 102 anos.[33]

Publicações selecionadas

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Referências

  1. 1 2 3 Lally, Robin (8 de setembro de 2015). «Professora Emérita de Rutgers Reconhecida pela Contribuição no Campo do Reparo do DNA». Rutgers Today
  2. 1 2 Smith, Harrison (15 de julho de 2023). «Evelyn Witkin, que estudou como as células reparam o DNA, morre aos 102 anos». Washington Post
  3. 1 2 National Science Foundation. The President's National Medal of Science: Recipient Details
  4. ↑ Gitschier, J. (2012). «It Was Heaven: An Interview with Evelyn Witkin». PLOS Genetics. 8 (10): e1003009. PMC 3469448Acessível livremente. PMID 23071456. doi:10.1371/journal.pgen.1003009Acessível livremente
  5. 1 2 Lasker Foundation. «Vencedores de 2015 do Prêmio Lasker de Pesquisa Médica Básica». Lasker Foundation. Consultado em 8 de setembro de 2015
  6. 1 2 3 Hofschneider, Mark (6 de abril de 2020). «Evelyn Witkin: Explorando os Mistérios dos Danos ao DNA». Lasker Foundation
  7. 1 2 Lally, Robin (8 de abril de 2021). «Rutgers Celebra a Geneticista de Renome Mundial Evelyn Witkin ao Completar 100 Anos». www.rutgers.edu (em inglês)
  8. 1 2 3 4 Witkin, Evelyn M. (Outubro de 2002). «Chances and Choices: 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. Consultado em 6 de março de 2023
  9. 1 2 3 4 5 6 «Geneticista americana Evelyn M. Witkin». Britannica (em inglês). 13 de julho de 2023
  10. 1 2 3 Gross, C. A. (2001). «The 2000 Thomas Hunt Morgan Medal. Evelyn M. Witkin». Genetics. 157 (2): 459–461. PMC 1461505Acessível livremente. PMID 11370620. doi:10.1093/genetics/157.2.459
  11. 1 2 3 Volkert, Michael R. (26 de setembro de 2023). «Relembrando Evelyn M. Witkin (1921-2023) e a Resposta SOS». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (em inglês). 120 (39): e2314904120. PMC 10523473Acessível livremente. PMID 37722041. doi:10.1073/PNAS.2314904120Acessível livremente
  12. 1 2 3 4 5 «Ex-membro do corpo docente do SUNY Downstate Medical Center recebe o Prêmio Lasker». www.downstate.edu. 8 de outubro de 2015
  13. ↑ «Em Memória: Evelyn M. Witken, 1921-2023». Women In Academia Report. 26 de julho de 2023
  14. ↑ Oakes, Elizabeth H. (2007). Enciclopédia dos Cientistas Mundiais (em inglês). [S.l.]: Infobase Publishing. ISBN 978-1-4381-1882-6
  15. ↑ «Simposium Celebrando o 100º Aniversário e as Conquistas de Pesquisa da Dra. Evelyn M. Witkin | Waksman Institute of Microbiology». Waksman Institute of Microbiology. Consultado em 27 de julho de 2023
  16. ↑ Risen, Clay (13 de julho de 2023). «Evelyn M. Witkin, que Descobriu Como o DNA se Repara, Morre aos 102 Anos». The New York Times
  17. ↑ «Celebrando o 100º Aniversário e as Conquistas de Pesquisa da Dra. Evelyn M. Witkin». research.rutgers.edu (em inglês). 13 de abril de 2021. Consultado em 27 de julho de 2023
  18. 1 2 Jackson, Sarah (1 de outubro de 2015). «Evelyn Witkin e Stephen Elledge Compartilham o Prêmio Lasker de Pesquisa Médica Básica de 2015». The Journal of Clinical Investigation (em inglês). 125 (10): 3727–3731. ISSN 0021-9738. PMC 4607116Acessível livremente. PMID 26345423. doi:10.1172/JCI84318
  19. 1 2 3 Haber, James E. (10 de setembro de 2015). «Decifrando a Resposta ao Dano no DNA». Cell (em inglês). 162 (6): 1183–1185. ISSN 0092-8674. PMID 26359974. doi:10.1016/j.cell.2015.08.034Acessível livremente
  20. 1 2 3 Deaconescu, AM; Suhanovsky, MM (Janeiro de 2017). «From Mfd to TRCF and Back Again-A Perspective on Bacterial Transcription-coupled Nucleotide Excision Repair.». Photochemistry and Photobiology. 93 (1): 268–279. PMC 5672955Acessível livremente. PMID 27859304. doi:10.1111/php.12661
  21. 1 2 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 224468Acessível livremente. PMID 5341236. doi:10.1073/pnas.57.5.1275Acessível livremente
  22. ↑ Deaconescu, Alexandra M.; Chambers, Anna L.; Smith, Abigail J.; Nickels, Bryce E.; Hochschild, Ann; Savery, Nigel J.; Darst, Seth A. (10 de fevereiro de 2006). «Structural basis for bacterial transcription-coupled DNA repair». Cell. 124 (3): 507–520. ISSN 0092-8674. PMID 16469698. doi:10.1016/j.cell.2005.11.045Acessível livremente
  23. 1 2 Fitzgerald, Devon M.; Rosenberg, Susan M. (1 de setembro de 2021). «Biology before the SOS Response-DNA Damage Mechanisms at Chromosome Fragile Sites». Cells. 10 (9). 2275 páginas. ISSN 2073-4409. PMC 8465572Acessível livremente. PMID 34571923. doi:10.3390/cells10092275Acessível livremente
  24. ↑ Radman, Miroslav (1975). «Hipótese de Reparo SOS: Fenomenologia de um Reparo Induzível no DNA que Acompanha a Mutagênese». Mecanismos Moleculares para Reparo do DNA. Mecanismos Moleculares para Reparo do DNA: Parte A. Col: Basic Life Sciences (em inglês). 5A. [S.l.]: Springer US. pp. 355–367. ISBN 978-1-4684-2897-1. PMID 1103845. doi:10.1007/978-1-4684-2895-7_48
  25. 1 2 3 Fitzgerald, Devon M.; Hastings, P.J.; Rosenberg, Susan M. (6 de março de 2017). «Mutagênese Induzida por Estresse: Implicações no Câncer e na Resistência a Drogas». Annual Review of Cancer Biology (em inglês). 1 (1): 119–140. ISSN 2472-3428. PMC 5794033Acessível livremente. PMID 29399660. doi:10.1146/annurev-cancerbio-050216-121919. Consultado em 6 de março de 2023
  26. ↑ 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
  27. ↑ Witkin, E. M. (1976). «Mutagênese induzida por radiação ultravioleta e reparo do DNA induzível em Escherichia coli». Bacteriological Reviews. 40 (4): 869–907. PMC 413988Acessível livremente. PMID 795416. doi:10.1128/MMBR.40.4.869-907.1976
  28. ↑ «Livro de Membros, 1780–2010: Capítulo B» (PDF). American Academy of Arts and Sciences. Consultado em 29 de julho de 2014
  29. ↑ Bridges, B.; Walker, G. C. (2004). «Homenagem Presidencial para Evelyn Witkin». DNA Repair. 3 (5): 453–454. PMID 15084307. doi:10.1016/j.dnarep.2004.01.013
  30. ↑ «Wiley: O 14º Wiley Prize em Ciências Biomédicas Concedido pela Resposta ao Dano no DNA». www.wiley.com
  31. ↑ Eisner, Jane (7 de novembro de 2015). «Forward 50 2015». Forward.com. Consultado em 11 de novembro de 2015
  32. ↑ «Simposium Celebrando o 100º Aniversário e as Conquistas de Pesquisa da Dra. Evelyn M. Witkin». www.rutgers.edu. Consultado em 22 de março de 2021
  33. ↑ Risen, Clay (13 de julho de 2023). «Evelyn M. Witkin, que Descobriu Como o DNA se Repara, Morre aos 102 Anos». The New York Times. Consultado em 14 de julho de 2023
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