Evelyn M. Witkin ( née Maisel ; 9 de marzo de 1921 - 8 de julio de 2023) fue una genetista bacteriana estadounidense en el Laboratorio Cold Spring Harbor (1944-1955), el Centro Médico SUNY Downstate (1955-1971) y la Universidad Rutgers (1971-1991). Witkin fue considerada innovadora e inspiradora como científica, profesora y mentora. [4]
Su trabajo sobre el daño y la reparación del ADN en bacterias es fundamental para nuestra comprensión de dichos procesos en los organismos vivos. Su trabajo tiene una aplicación directa en los efectos del envejecimiento y en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades humanas como el cáncer. [5] [4] Witkin recibió la Medalla Nacional de Ciencias en 2002 por su trabajo pionero en mutagénesis y reparación del ADN . [2] [6] [7] En 2015, Witkin recibió el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica "por los descubrimientos relacionados con la respuesta al daño del ADN, un mecanismo fundamental que protege los genomas de todos los organismos vivos". [3]
Witkin creció en Queens, Nueva York. Viajaba diariamente para asistir a la escuela secundaria en Manhattan, en Washington Irving High School , entonces una escuela solo para niñas, donde la alentaron a seguir su interés por la ciencia. [8] Witkin obtuvo una licenciatura en la Universidad de Nueva York en 1941, especializándose en biología. Tenía la intención de quedarse allí para realizar estudios de posgrado, pero después de ayudar a organizar protestas contra la política de la escuela de no permitir que los atletas negros jugaran en las universidades del Sur, fue suspendida durante tres meses y se le retiró una oferta para un puesto de posgrado. [9] [8] [10]
Después de recibir su licenciatura, Witkin solicitó ingresar a la Universidad de Columbia , donde recibió su maestría en 1943. [11] Hizo su trabajo de doctorado con Theodosius Dobzhansky , quien la recomendó para el Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL). Witkin pasó el verano de 1944 en el CSHL, donde aprendió técnicas genéticas para trabajar con bacterias, un nuevo campo de investigación. [8] [10] Durante su estadía, aisló un mutante resistente a la radiación UV de E. coli ; esta fue la primera vez que se aislaron mutaciones que conferían resistencia a la radiación UV. [1] Regresó al CSHL en 1945 y se quedó allí para completar su investigación de doctorado. Su título le fue otorgado en 1947. [10] [12]
Después de completar su título, fue contratada por la Carnegie Institution de Washington para continuar trabajando en CSHL hasta 1955. Vannevar Bush , presidente de la Carnegie Institution, hizo arreglos para que ella viniera a trabajar a tiempo parcial después de que nacieran sus hijos, un acuerdo extremadamente inusual en ese momento. Witkin pasaba sus horas de trabajo oficiales en el laboratorio y hacía planificación, análisis de datos y redacción en casa. En 1949, Leo Szilard y Bernard Davis se acercaron a ella para organizar y editar el Microbial Genetics Bulletin . Witkin editó la publicación desde 1950 hasta 1964. [10]
De 1955 a 1971, Witkin trabajó en el Centro Médico Downstate de la Universidad Estatal de Nueva York en Brooklyn. [13] En 1971, Witkin fue nombrada profesora de Ciencias Biológicas en el Douglass College, Universidad Rutgers . [9] [5] Fue nombrada profesora Barbara McClintock de Genética en 1979, [14] [15] antes de trasladarse al Instituto Waksman en Rutgers como directora de laboratorio en 1983. [16] [17] Ocupó ese puesto hasta su jubilación en 1991, cuando se convirtió en profesora emérita en Rutgers. [18]
Antes de que el ADN fuera identificado definitivamente como material hereditario, Witkin comenzó a estudiar problemas centrales en genética relacionados con la duplicación de genes y los mecanismos por los cuales los cambios genéticos se propagan. Cuando Witkin comenzó su investigación, se suponía que agentes como los rayos UV causaban directamente mutaciones que eran responsables del desarrollo de la resistencia. Witkin y otros descubrieron que las bacterias respondían activamente al daño del ADN de diversas maneras. A través de estas actividades protectoras, las bacterias estaban dando forma a los cambios genéticos que se producían en respuesta al daño del ADN. [19] [4]
Durante su primer verano como estudiante en Cold Spring Harbor, Witkin trabajó con bacterias, a las que recientemente se había identificado como portadoras de genes y capaces de desarrollar resistencia viral. Dado que no existían curvas de supervivencia publicadas para la mutación de E. coli utilizando luz ultravioleta (UV), Witkin inicialmente eligió dosis que resultaron ser bastante altas. La mayoría de sus colonias murieron, pero cuatro sobrevivieron en una placa. En comparación con la cepa original, esas bacterias mostraron una tolerancia mucho mayor a la radiación UV . [19] También notó que había diferencias en el comportamiento de la cepa en comparación con las cepas silvestres: las cepas resistentes no mostraron un retraso antes de la división celular y el desarrollo de hebras alargadas y filamentosas, ambos observados en cepas sensibles a la radiación UV. [20] [11] Witkin fue la primera investigadora en aislar una mutación que confiere resistencia a la radiación UV. [1]
Mientras estaba en Downstate, Witkin descubrió que la mutagénesis por rayos UV en E. coli podía revertirse, un fenómeno que ella llamó "reparación oscura". [11] [20] [21] Fue la primera en describir los procesos de disminución de la frecuencia de mutación (MFD). Observó una disminución en las mutaciones supresoras inducidas por daño cuando la síntesis de proteínas se inhibía transitoriamente como resultado de la irradiación UV. [21] Witkin concluyó que la MFD ocurre como resultado de una rápida reparación enzimática antes de la replicación en casos en los que la síntesis de proteínas se inhibe o retrasa. En el caso de fotoproductos UV potencialmente mutagénicos (lesiones), la falla en la replicación es letal para la bacteria. Si otra ADN polimerasa es capaz de copiar más allá de un área dañada, la bacteria sobrevive, pero con una mayor probabilidad de que se hayan producido errores durante la síntesis y reparación del ADN. [13]
En su artículo de 1967, Witkin propuso que la exposición a los rayos UV bloqueaba la división celular al inhibir una enzima de replicación de ADN que introduciría mutaciones durante el proceso de replicación si se dejaba activa. [11] [22] Los mutantes que carecían de procesos de reparación por escisión eran muy sensibles a los efectos de la radiación, y los supervivientes de la exposición a la radiación tenían muchas mutaciones inducidas por la radiación. [13] Más tarde se determinó que este tipo de reparación por escisión está mediada en bacterias por un factor de acoplamiento de reparación de la transcripción (TRCF), que es producido por el gen MFD . [23] [21] En esta y otras investigaciones, Witkin infirió procesos basados en una cuidadosa observación y experimentación con poblaciones de bacterias, que sólo se observarían y confirmarían directamente años después del desarrollo de nuevas tecnologías. [13] [11] [20]
En 1970, Miroslav Radman , un recién graduado de la Universidad Libre de Bruselas , hizo circular un memorando a Witkin en el que proponía un modelo para la "replicación SOS". [11] Teorizó que un daño repentino y extenso del ADN podría desencadenar una respuesta de estrés inducible, controlada genéticamente e involucrando la síntesis de nuevas proteínas. [24] [25] Witkin buscó evidencia de un mecanismo de control común para sustentar y explicar la variedad de respuestas celulares que había observado en su trabajo con mutagénesis UV en bacterias. Propuso que el ADN dañado por UV genera una señal reguladora que activa una gran cantidad de genes. Sus hallazgos respaldaron la idea de un mecanismo de control que involucra a lexA, que normalmente reprime los genes de respuesta SOS, y recA, que elimina la represión de lexA en respuesta al daño del ADN. [12] Tal regulación positiva de las proteínas para la protección y reparación del ADN representa una compensación entre la precisión de la replicación y la supervivencia inmediata. [26] [24] [13]
La investigación de Witkin desde que completó su doctorado se basó en la mutagénesis del ADN, su trabajo de mutagénesis condujo a su trabajo sobre la reparación del ADN. A través de este trabajo articuló la respuesta SOS . [26] [22] [27] Más tarde, al caracterizar los fenotipos de E. coli mutagenizada , ella y Radman detallaron la respuesta SOS a la radiación UV en bacterias. [26] [28] Witkin continuó trabajando en el mecanismo de la respuesta SOS hasta su jubilación. [1] La respuesta SOS al daño del ADN fue un descubrimiento seminal porque fue la primera respuesta de estrés coordinada que se elucidara. [2]
Witkin fue elegida miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1977. En ese momento, era una de las pocas mujeres elegidas para la Academia. También se convirtió en miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias (1978), [29] miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (1980); y miembro de la Academia Estadounidense de Microbiología. Fue galardonada con la Medalla Thomas Hunt Morgan en 2000 y sus contribuciones a la ciencia han sido reconocidas por el gobierno de los Estados Unidos al recibir la Medalla Nacional de Ciencias en 2002: [30]
Por sus investigaciones perspicaces y pioneras sobre la genética de la mutagénesis del ADN y la reparación del ADN que han aumentado nuestra comprensión de procesos tan variados como la evolución y el desarrollo del cáncer. [6]
En 2015, recibió el Premio Wiley en Ciencias Biomédicas [31] y fue nombrada como una de The Forward 50. [32] También en 2015, Witkin ganó el Premio Lasker de Investigación Médica Básica , con Stephen J. Elledge , [12] "por los descubrimientos relacionados con la respuesta al daño del ADN, un mecanismo fundamental que protege los genomas de todos los organismos vivos". [3]
En 2021, la Universidad Rutgers y el Instituto Waksman de Microbiología organizaron el "Simposio para celebrar el centenario y los logros de investigación de la Dra. Evelyn M. Witkin", un simposio público y una ceremonia de inauguración de un nuevo laboratorio de investigación que lleva su nombre. [33] Kenneth Irvine, director interino del Instituto Waksman, dijo: "El laboratorio lleva el nombre de la Dra. Witkin porque fue una científica destacada. Pero sin duda es importante destacar que fue una científica pionera que trabajó en una época en la que la ciencia estaba dominada por los hombres". [9]
Evelyn Witkin estuvo casada con el psicólogo Herman Witkin ; sus hijos fueron: Joseph Witkin, médico de urgencias y miembro fundador de Sha Na Na , y Andy Witkin (fallecido en 2010), científico informático. También era abuela de cuatro nietos. Cumplió 100 años en 2021. [34]
Witkin murió por complicaciones de una caída en Plainsboro Township, Nueva Jersey , el 8 de julio de 2023, a la edad de 102 años. [35]
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