Floyd E. Romesberg obteve seu doutorado na Universidade Cornell em 1994, depois de anos pesquisando como os sais dialquilamidas de lítio, usados para remover prótons de substâncias, reagem e em qual velocidade. Depois de defender a tese, decidiu fazer pós-doutorado em uma área diferente na Universidade da Califórnia em Berkeley, onde obteve a promessa de seu orientador, o bioquímico Peter G. Schultz, de que poderia dizer adeus à físico-química e mergulhar de vez na imunologia.
No laboratório de Schultz, Romesberg ficou intrigado sobre o processo molecular que fundamenta a evolução. Hoje, seu laboratório no Instituto de Pesquisa Scripps, em La Jolla, Califórnia, investiga diferentes questões relacionadas ao processo evolutivo. A pesquisa que talvez tenha importância prática mais imediata tenta compreender como o curso evolucionário às vezes apresenta excesso de atividade. Esse conhecimento poderia ser usado para bloquear o processo fundamental que permite à bactéria sofrer rápida mutação, o que pode levar à superação da resistência bacteriana a antibióticos.
Mutações genéticas normalmente provêm de erros que ocorrem no momento em que uma célula se reproduz. Muitas vezes elas ferem as células; por isso, estas evoluíram para sofrer o mínimo de mutação. As células vêm equipadas com seu próprio controle de qualidade e equipamento de reparo para garantir que o DNA seja copiado com o menor número de erros possível. Ainda assim, às vezes uma célula adota o processo da mutação genética - em essência, evolução em velocidade acelerada.
Desde a década de 70, os cientistas conhecem um processo - a resposta SOS - que aproveita a mutação como forma de autodefesa. Quando as bactérias estão sob tensão extrema, elas inicialmente tentam reparar o dano de vários modos. Em seguida, acionam genes cujos produtos protéicos desencadeiam uma série de mutações que ocorrem 10 mil vezes mais rápido que aquelas originárias durante a replicação normal.
Essencialmente, as células sofrem uma rápida mudança de identidade.
A bactéria Escherichia coli, por exemplo, responde ao dano prolongado no DNA causado pela ciprofloxacina (ou simplesmente cipro) e por outros antibióticos mandando um SOS. As mutações impedem que a droga se ligue a seu alvo - a proteína girase, que é necessária para a replicação do DNA. Se a bactéria não a protegesse, o antibiótico se ligaria a ela e como resultado, evitaria a replicação normal, causando quebras no DNA que levariam à morte da bactéria.
Romesberg decidiu investigar se a cascata de mutações que permite o surgimento da resistência a antibióticos na E. coli poderia ser evitada caso o sistema de SOS fosse desligado. Em experimentos publicados em junho de 2005 na PLoS Biology, Romesberg, Ryan T. Cirz, Jodie K. Chin e colaboradores da Universidade de Wisconsin, em Madison, descobriram que a ciprofloxacina induz o pedido de socorro na E. coli ao desencadear a quebra de uma proteína chamada LexA, que mantém a resposta de SOS reprimida. Uma vez rompida, a proteína repressora permite que três enzimas DNA polimerases comecem a produzir mutações, desenvolvendo a resistência.
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