A Revolução da Biologia Celular: Como Joey Davis Desvenda os Mistérios da Montagem de Complexos Celulares

O Mistério dos Ribossomos

Os ribossomos, as máquinas celulares responsáveis pela montagem de proteínas, são compostos por dezenas de proteínas e moléculas de RNA. Montar todas essas peças é um quebra-cabeça complexo — um desafio que o Professor Associado do MIT, Joey Davis, PhD ’10, busca ansiosamente resolver.

Compreender como essas estruturas se formam e se degradam pode ajudar os pesquisadores a entender mais sobre como as interrupções nesses processos fundamentais podem levar a doenças. Mas, como Davis aponta, essa também é uma questão biológica intrigante.

“Nosso objetivo a longo prazo é realmente entender como o mundo natural monta esses enormes complexos de forma rápida e eficiente. É uma questão fundamentalmente interessante pensar sobre como essas coisas são montadas,” diz Davis.

A Flexibilidade das Vias de Montagem

O trabalho de Davis revelou que, ao contrário da construção de uma casa, que ocorre em uma sequência prescrita de etapas — como a fundação, o quadro, o telhado e, em seguida, a instalação elétrica e hidráulica — os ribossomos podem ser montados de uma maneira mais flexível. As células podem até pular uma etapa de montagem e voltar a ela mais tarde.

“Nesses sistemas naturais, parece que as vias de montagem são muito mais dinâmicas e flexíveis,” explica ele. “Parece que a evolução selecionou vias que não são estritamente ordenadas da maneira como pensamos sobre uma linha de montagem, onde você sempre coloca um componente, em seguida, o próximo, e assim por diante. Estamos empolgados para entender as vantagens seletivas de tais abordagens.”

Inspirações de um Construtor

O interesse de Davis em como as coisas são montadas surgiu cedo na vida, inspirado por seu pai, um carpinteiro que estruturava casas. Durante meados da década de 1980, a família mudou-se do Colorado para o Sul da Califórnia, onde seu pai trabalhou na construção durante um boom habitacional.

“Sempre me interessei em construir coisas, o que acho que provavelmente veio de estar ao redor do meu pai e de outros construtores,” diz Davis.

Uma Jornada Acadêmica

Na Universidade da Califórnia em Berkeley, onde se formou em ciência da computação e engenharia biológica, Davis voltou seus interesses para escalas menores, no reino das células e moléculas. Durante seu terceiro ano, começou a trabalhar no laboratório do professor de química Michael Marletta, que estuda interações biológicas em nível molecular.

Seu trabalho no laboratório de Marletta, que investigava como as enzimas que contêm heme se ligam preferencialmente ao oxigênio ou ao óxido nítrico, acendeu um amor pelo estudo do mundo natural e pela busca de descobertas em ciência fundamental.

Contribuições Futuras

“Estar no laboratório de Marletta e ver estudantes e pós-doutores apaixonados por esses problemas teve um grande impacto em mim,” relembra Davis. “O objetivo era entender os fundamentos de como a discriminação molecular funciona, e a ideia de descoberta pelo bem da descoberta era emocionante.”

Após concluir seus estudos, o trabalho de Davis o levou a desenvolver partes genéticas que impulsionam a produção de proteínas de interesse. Algumas dessas partes foram utilizadas pela startup de biotecnologia Ginkgo Bioworks, onde trabalhou como cientista sênior.

Explorando o Futuro

Desde que se juntou ao corpo docente do MIT em 2017, Davis continuou seu trabalho sobre ribossomos e montou um grupo de laboratório que inclui estudantes de diversas origens, que trabalham juntos para desenvolver novas maneiras de explorar fenômenos biológicos.

“Eu tenho uma mistura de desenvolvedores de métodos e biólogos no grupo, e o trabalho de cada um deles informa o trabalho do outro,” conclui Davis, enfatizando a multidisciplinaridade de sua equipe e a importância da colaboração entre diferentes campos do saber.