{"id":1715,"date":"2021-03-12T17:35:49","date_gmt":"2021-03-12T20:35:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/?p=1715"},"modified":"2021-03-12T17:35:50","modified_gmt":"2021-03-12T20:35:50","slug":"jane-richardson-estruturas-em-3d","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/2021\/03\/12\/jane-richardson-estruturas-em-3d\/","title":{"rendered":"Celebrando Jane Richardson – a mulher que revolucionou a representa\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas em 3D"},"content":{"rendered":"\n

Jane Richardson em foto de 2002. Imagem: By original photograph on film by Thomas Photography, Bishop CA; scanned, cropped &amp; retouched by Dcrjsr – Own work, CC BY 3.0, https:\/\/commons.wikimedia.org\/w\/index.php?curid=12146262<\/a><\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m da paix\u00e3o pela Biologia, \u00e1rea em que atuo profissionalmente, sempre tive um carinho mais do que especial pelo campo das artes e ilustra\u00e7\u00f5es. Aqui no Ci\u00eancia pelos Olhos Delas<\/a>, eu j\u00e1 me aventurei nesse campo ao dar forma \u00e0s hist\u00f3rias das cientistas Barbara McClintock<\/a> e Flossie Wong-Staal<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

No ano passado, durante um curso sobre Biologia Estrutural, fiquei euf\u00f3rica ao descobrir que as representa\u00e7\u00f5es em 3D que estava vendo ali e em diversos artigos cient\u00edficos tinham primeiro sido feitas \u00e0 m\u00e3o por uma cientista. Quis muito conhecer e poder contar essa hist\u00f3ria melhor, e \u00e9 com muito prazer que trago hoje a trajet\u00f3ria da pesquisadora Jane Richardson<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Mas, o que \u00e9 Biologia Estrutural?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Como o pr\u00f3prio nome sugere, a Biologia Estrutural<\/strong> tem como objetivo desvendar a estrutura das macromol\u00e9culas, como o DNA, o RNA e as prote\u00ednas; em outras palavras, entender como \u00e9 o formato destas mol\u00e9culas em 3D. Dentre as \u00e1reas das Ci\u00eancias Biol\u00f3gicas, admito que esta foi por muito tempo a mais abstrata para mim, ent\u00e3o gostaria de come\u00e7ar por detalhar um pouco mais seu funcionamento e import\u00e2ncia. <\/p>\n\n\n\n

Um conceito principal para entender a Biologia Estrutural \u00e9 o de que a forma est\u00e1 intimamente associada \u00e0 fun\u00e7\u00e3o. O formato 3D de uma prote\u00edna, por exemplo, determina como e com quais outras mol\u00e9culas ela ir\u00e1 interagir. Muta\u00e7\u00f5es que impedem o formato correto de uma macromol\u00e9cula podem causar doen\u00e7as. O conhecimento de uma estrutura permite, ent\u00e3o, um melhor entendimento de como processos biol\u00f3gicos acontecem a n\u00edvel molecular e tamb\u00e9m abre portas para o desenvolvimento de novos f\u00e1rmacos e tratamentos. <\/p>\n\n\n\n

Um dos mais famosos trabalhos dentro da Biologia Estrutural, e laureado com o pr\u00eamio Nobel, foi a descoberta da estrutura da mol\u00e9cula de DNA por Watson e Crick, com a contribui\u00e7\u00e3o fundamental de Rosalind Franklin<\/a>. O trabalho da pesquisadora Ada Yonath<\/a> sobre a estrutura dos ribossomos, tamb\u00e9m ganhador do pr\u00eamio Nobel, trouxe avan\u00e7os cruciais no entendimento de como os antibi\u00f3ticos funcionam.<\/p>\n\n\n\n

Desvendar uma estrutura n\u00e3o \u00e9, no entanto, um processo trivial e requer t\u00e9cnicas que combinam f\u00edsica, qu\u00edmica e biologia. Trata-se de uma \u00e1rea de grande colabora\u00e7\u00e3o entre pesquisadores e de dados complexos tanto de se obter quanto de se interpretar. \u00c9 fundamental, ent\u00e3o, a exist\u00eancia de um modelo simplificado e universal de se comunicar esses dados, e nisso o trabalho de Jane Richardson foi pioneiro e revolucion\u00e1rio.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Compara\u00e7\u00e3o da estrutura at\u00f4mica (esq.) e representa\u00e7\u00e3o pelo diagrama de fitas feito \u00e0 m\u00e3o por Jane Richardson (dir.) da prote\u00edna Cobre Zinco Super\u00f3xido Dismutase (SOD).
Imagens: Esq: Arquivo PDB 2SOD – Tainer, J.A., Getzoff, E.D., Richardson, J.S., Richardson, D.C., 1980. https:\/\/www.rcsb.org\/structure\/2sod<\/a>; Dir: By Dcrjsr – Own work, CC BY 3.0, https:\/\/commons.wikimedia.org\/w\/index.php?curid=21695880<\/a><\/p>\n\n\n\n

Da inf\u00e2ncia ao come\u00e7o da carreira<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Nascida em 25 de Janeiro de 1941 em Teaneck, New Jersey, EUA, Jane \u00e9 a segunda filha do engenheiro el\u00e9trico Robert Shelby e da professora de ingl\u00eas Marian Shelby. Sua irm\u00e3 mais velha, Barbara Shelby Merello, trabalhou a servi\u00e7o do governo dos Estados Unidos no Brasil e em outros pa\u00edses da Am\u00e9rica Latina e Europa, tendo feito tamb\u00e9m tradu\u00e7\u00f5es de livros do portugu\u00eas para o ingl\u00eas1<\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

J\u00e1 os interesses de Jane sempre se mostraram voltados para a ci\u00eancia. Desde crian\u00e7a at\u00e9 o come\u00e7o da faculdade, ela era uma astr\u00f4noma amadora, fazendo observa\u00e7\u00f5es de meteoros, eclipses e do sat\u00e9lite artificial Sputnik. Ela participava de clubes de astronomia e de atividades no planet\u00e1rio de Nova York, onde conseguiu uma lente para construir seu pr\u00f3prio telesc\u00f3pio.<\/p>\n\n\n\n

Ao ingressar na universidade de Swarthmore, na Pensilv\u00e2nia, Jane come\u00e7ou a cursar matem\u00e1tica, f\u00edsica e astronomia. Foi no primeiro ano de faculdade que ela conheceu o tamb\u00e9m calouro David (Dave) Richardson, aluno de qu\u00edmica, que mais tarde viria a se tornar seu marido. Ao longo do caminho, Jane mudou de planos em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 sua gradua\u00e7\u00e3o e redirecionou seus estudos para a filosofia, \u00e1rea na qual obteve ent\u00e3o o Bacharelado.<\/p>\n\n\n\n

Jane e Dave se formaram em 1962 e partiram para Boston, EUA, para fazer o Doutorado. Eles se casaram pouco tempo depois, em 1963. Dave estudava qu\u00edmica inorg\u00e2nica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e Jane, filosofia na Universidade de Harvard. Ap\u00f3s um ano de estudos, no entanto, Jane percebeu que n\u00e3o gostaria de seguir carreira na \u00e1rea e finalizou o curso mais cedo, com a obten\u00e7\u00e3o de um Mestrado.<\/p>\n\n\n\n

Desvendando as primeiras estruturas de prote\u00ednas<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Ap\u00f3s a conclus\u00e3o do Mestrado, Jane se aventurou por outras op\u00e7\u00f5es de carreira at\u00e9 ir trabalhar como t\u00e9cnica no mesmo laborat\u00f3rio em que seu marido cursava o Doutorado. Dave havia se interessado pela Biologia Estrutural e estava investigando a estrutura de uma prote\u00edna capaz de degradar DNA e RNA vinda da bact\u00e9ria Staphylococcus<\/em> quando Jane se uniu a ele.<\/p>\n\n\n\n

At\u00e9 ent\u00e3o, apenas as estruturas de duas prote\u00ednas – mioglobina e hemoglobina – haviam sido desvendadas. Jane, Dave e colegas trabalharam por 7 anos na estrutura da prote\u00edna de Staphylococcus<\/em>. Quando terminaram, em 1969, eles empataram com outro laborat\u00f3rio no d\u00e9cimo lugar no total de estruturas de prote\u00ednas j\u00e1 desvendadas, entre milhares de prote\u00ednas existentes.<\/p>\n\n\n\n

Ainda em 1969, Dave foi contratado como professor do Departamento de Bioqu\u00edmica da Universidade de Duke, na Carolina do Norte, EUA. Jane o acompanhou, mas por diretrizes da universidade contra nepotismo, ela n\u00e3o poderia se juntar ao laborat\u00f3rio dele e obteve uma posi\u00e7\u00e3o no departamento de Anatomia. Ainda assim, eles continuaram a colaborar. <\/p>\n\n\n\n

Certo dia, a partir de um encontro acidental de Jane e Dave com outro pesquisador da \u00e1rea em uma confer\u00eancia, eles perceberam que entre as estruturas de diferentes prote\u00ednas era poss\u00edvel notar a exist\u00eancia de certos padr\u00f5es nos seus formatos 3D.<\/strong> Com essa descoberta e o aumento no n\u00famero de estruturas sendo desvendadas, uma maneira efetiva de se fazer compara\u00e7\u00f5es era fundamental.<\/p>\n\n\n\n

Os diagramas de fitas<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

As estruturas que j\u00e1 haviam sido descobertas eram representadas por desenhos feitos \u00e0 m\u00e3o ou por modelos em 3D feitos de arame, mas n\u00e3o havia um padr\u00e3o entre eles. Em 1979, surgiu um convite para Jane produzir um artigo cient\u00edfico revisando e comparando todas as 75 estruturas de prote\u00ednas desvendadas at\u00e9 ent\u00e3o. E foi a partir da\u00ed que as coisas mudaram.<\/p>\n\n\n\n

Jane passou a trabalhar em uma maneira consistente de se representar algo 3D em um papel, e que ainda pudesse ser observado de diferentes \u00e2ngulos e sem perder as informa\u00e7\u00f5es f\u00edsico-qu\u00edmicas e biol\u00f3gicas. A solu\u00e7\u00e3o encontrada por ela foi considerar cada estrutura comum entre as prote\u00ednas como uma fita, ilustrada de maneira \u00fanica a representar as dobras e tor\u00e7\u00f5es que comp\u00f5em seu formato 3D final. <\/p>\n\n\n\n

As formas mais comuns observadas eram a da estrutura denominada alfa-h\u00e9lice, que Jane representou como uma espiral, e a estrutura chamada folha-beta, transformada por ela em setas curvas e paralelas, apontando para a mesma dire\u00e7\u00e3o ou dire\u00e7\u00f5es opostas. J\u00e1 outras estruturas de formas menos definidas, como curvas e loops<\/em>, apareceram como linhas conectando as demais estruturas. O conjunto dessas representa\u00e7\u00f5es recebeu o nome de diagrama de fitas.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tal empreitada levou dois anos para ser conclu\u00edda, per\u00edodo em que Jane dedicou-se integralmente a esse projeto, com todas as ilustra\u00e7\u00f5es feitas \u00e0 m\u00e3o. Jane, no entanto, n\u00e3o fez cursos de desenho ou artes. Ela chegou a consultar sua sogra, que era artista pl\u00e1stica, mas no final as ilustra\u00e7\u00f5es vieram de suas pr\u00f3prias observa\u00e7\u00f5es de diferentes dobras e curvaturas utilizando um cinto e das suas aulas de filosofia sobre como criar ilus\u00f5es para gerar um efeito 3D.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Os diagramas de Jane rapidamente passaram a ser utilizados na comunidade cient\u00edfica, e s\u00e3o at\u00e9 hoje a principal forma de representa\u00e7\u00e3o da estrutura de prote\u00ednas<\/strong>. Tal sucesso pode ser atribu\u00eddo n\u00e3o s\u00f3 por se ter, finalmente, um conjunto de conven\u00e7\u00f5es, mas pela proeza com que transforma dados extremamente complexos em uma forma de visualiza\u00e7\u00e3o mais simples e intuitiva.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

\u00c0 esquerda, representa\u00e7\u00f5es criadas por Jane dos padr\u00f5es mais comuns observados nas estruturas de prote\u00ednas: alfa-h\u00e9lice (superior), folha-beta (meio) e loops (inferior). \u00c0 direita, os mesmos elementos aparecem combinados em ilustra\u00e7\u00e3o \u00e0 m\u00e3o de Jane da estrutura completa da prote\u00edna Triose Fosfato Isomerase (TIM).
Imagens: Esq: By Dcrjsr – Own work, CC BY 4.0, https:\/\/commons.wikimedia.org\/w\/index.php?curid=52353866<\/a>; Dir: By Jane Richardson – Own work, CC BY 3.0, https:\/\/commons.wikimedia.org\/w\/index.php?curid=5809003<\/a><\/p>\n\n\n\n

Reconhecimento e trabalho atual<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Em 1985, Jane foi premiada pela funda\u00e7\u00e3o americana MacArthur<\/a>, honraria popularmente conhecida como o “pr\u00eamio para g\u00eanios”. Em 1991, foi eleita membro da Academia Nacional de Ci\u00eancias dos EUA e em 2006, da Academia Nacional de Medicina. Em 2012, entrou para a Associa\u00e7\u00e3o Americana de Cristalografia e foi presidente da Sociedade de Biof\u00edsica de 2012 a 2013. Mais recentemente, em 2019, ela recebeu o pr\u00eamio Alexander Hollaender em Biof\u00edsica<\/a>, da Academia Nacional de Ci\u00eancias.<\/p>\n\n\n\n

Jane e Dave s\u00e3o professores pesquisadores da Universidade de Duke, onde coordenam o Laborat\u00f3rio Richardson<\/a> em conjunto. Ainda atuantes na \u00e1rea de Biologia Estrutural, seus interesses de pesquisa atuais est\u00e3o focados em estruturas de RNA e prote\u00ednas, an\u00e1lises computacionais e desenvolvimento de softwares, al\u00e9m de melhoria da resolu\u00e7\u00e3o de estruturas.<\/p>\n\n\n\n

Jane \u00e9 tamb\u00e9m grande defensora do acesso \u00e0 informa\u00e7\u00e3o cient\u00edfica por todos.<\/strong> Al\u00e9m de procurar sempre que poss\u00edvel publicar seus trabalhos em revistas cient\u00edficas de acesso aberto (ou seja, que n\u00e3o precisam de assinatura ou pagamento para ter acesso ao conte\u00fado), ela mant\u00e9m uma p\u00e1gina da WikiMedia Commons sob o nome de usu\u00e1rio Dcrjsr<\/a> com desenhos e fotografias de sua autoria, livres de direitos autorais, que inclusive ilustram o post de hoje.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Jane e Dave em viagem \u00e0 China, foto n\u00e3o datada.
Imagem reproduzida de: https:\/\/www.biophysics.org\/blog\/jane-richardson<\/a><\/p>\n\n\n\n

A ci\u00eancia e caminhos n\u00e3o convencionais<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Ap\u00f3s tantos conceitos de f\u00edsica, qu\u00edmica e biologia, pode causar estranheza lembrar que a forma\u00e7\u00e3o de Jane foi em filosofia. Na autobiografia<\/a> do casal, Dave ressalta que a forma\u00e7\u00e3o de Jane em filosofia fez com que ela desenvolvesse um pensamento cr\u00edtico agu\u00e7ado, de crucial import\u00e2ncia na hora de fazer as perguntas e interpretar os resultados. E esta \u00e9 uma das bases fundamentais, muitas vezes esquecida, de todas as \u00e1reas da ci\u00eancia.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para quem \u00e9 mais familiarizado com a estrutura do meio acad\u00eamico, o espanto pode vir tamb\u00e9m do fato de que Jane nunca obteve um t\u00edtulo de doutorado e por ter passado dois anos de sua carreira sem produ\u00e7\u00e3o cient\u00edfica, digamos, quantific\u00e1vel (artigos, financiamentos, etc), enquanto se dedicava aos diagramas de fita. <\/p>\n\n\n\n

Em entrevista<\/a> para a Universidade de Duke, Jane relata ter sofrido press\u00e3o para que buscasse o t\u00edtulo, e que por certo tempo considerou entrar no Doutorado em Ecologia. Mas com seu ritmo de trabalho e crescente reconhecimento ap\u00f3s a publica\u00e7\u00e3o dos diagramas, foi algo que ficou mesmo apenas na ideia.<\/p>\n\n\n\n

Independente de ter t\u00edtulos ou n\u00e3o, \u00e9 ineg\u00e1vel a contribui\u00e7\u00e3o de Jane para o campo da Biologia Estrutural. Que sua trajet\u00f3ria, pesquisa e ilustra\u00e7\u00f5es impec\u00e1veis possam continuar alcan\u00e7ando e inspirando cada vez mais pessoas.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n
Notas<\/h5>\n\n\n\n

1<\/sup>A irm\u00e3 de Jane, Barbara, traduziu 12 livros de autores brasileiros para o ingl\u00eas, de autores como Jorge Amado, Gilberto Freire e Jo\u00e3o Guimar\u00e3es Rosa. Abaixo, uma foto de Barbara com Jorge Amado:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Imagem reproduzida de: http:\/\/kinemage.biochem.duke.edu\/barbara\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

Refer\u00eancias<\/h5>\n\n\n\n

Entrevista em detalhes de Jane para o projeto Mulheres na Duke Medicine: http:\/\/digitaldukemed.mc.duke.edu\/med_women\/women\/richardson_interview.html<\/a><\/p>\n\n\n\n

Autobiografia de Jane e Dave escrita pelo casal: https:\/\/www.annualreviews.org\/doi\/abs\/10.1146\/annurev-biophys-083012-130353<\/a><\/p>\n\n\n\n

Reportagem celebrando 50 anos de Jane Richardson na Universidade de Duke: https:\/\/stories.duke.edu\/sciences-mother-of-ribbon-diagrams-celebrates-50-years-at-duke<\/a><\/p>\n\n\n\n

Recursos<\/h5>\n\n\n\n

O Laborat\u00f3rio Richardson: http:\/\/kinemage.biochem.duke.edu\/index.php<\/a><\/p>\n\n\n\n

Artigo de revis\u00e3o de Jane que apresentou o diagrama de fitas: \u201cThe Anatomy and Taxonomy of Protein Structures\u201d<\/a><\/p>\n\n\n\n

Artigo por Jane sobre as primeiras representa\u00e7\u00f5es de prote\u00ednas: https:\/\/www.nature.com\/articles\/nsb0800_624<\/a><\/p>\n\n\n\n

P\u00e1gina de Jane na WikiMedia Commons, nome de usu\u00e1rio Dcrjsr: https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/User:Dcrjsr<\/a><\/p>\n\n\n\n

V\u00eddeo do discurso de Jane ao receber o pr\u00eamio Alexander Hollaender em Biof\u00edsica, da Academia Nacional de Ci\u00eancias em 2019: https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=P6zDJN-pU4A<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Conhe\u00e7a a vida, carreira e inspira\u00e7\u00f5es de Jane Richardson, pesquisadora pioneira na \u00e1rea de Biologia Estrutural. No come\u00e7o da d\u00e9cada de 80, Jane inventou o diagrama de fitas para representa\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas em 3D. Isso permitiu que dados complexos de se interpretar pudessem a partir de ent\u00e3o ser visualizados de forma mais simples e intuitiva.<\/p>\n","protected":false},"author":139,"featured_media":1721,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[2],"tags":[79,183,8],"class_list":["post-1715","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-na-historia","tag-biologia-estrutural","tag-inovacao-2","tag-mulheres-na-ciencia"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-content\/uploads\/sites\/53\/2021\/03\/Jane_S_Richardson_BW_photo_2002.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1715","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/139"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1715"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1715\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1745,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1715\/revisions\/1745"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1721"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1715"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1715"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/cienciapelosolhosdelas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1715"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}