CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Filardo Bassalo
www.bassalo.com.br

Feynman e a Biologia.

 

Segundo o físico e historiador da ciência, o indiano-norte-americano Jagdish Mehra (1931-2008), escreveu em seu livro The Beat of a Different Drum (Oxford University Press, 1994), o interesse do físico norte-americano Richard Phillips Feynman (1918-1988; PNF, 1965) pela Ciência em geral foi-lhe transmitido por seu pai Melville Arthur, gerente de vendas e filho de russos. Contudo, sua primeira incursão em Biologia ocorreu quando realizava seu doutorado na Princeton University (PU), na qual entrou em 1939, e defendeu a sua Tese de Doutorado, em 1942, tendo o físico norte-americano John Archibald Wheeler (1911-2008) como orientador. Na hora das refeições, ele sempre se reunia com filósofos, biólogos e outros pesquisadores não-físicos. Quando Feynman era aluno do Far Rockaway High School ele gostava de frequentar o laboratório de Química, para conversar com técnicos e professores, ajudando, inclusive, na limpeza e lavagens de vidros. Na UP, ele fazia o mesmo no laboratório de Biologia, chegando a fazer um curso com o fisiologista norte-americano Edmund Newton Harvey (1887-1959) sobre a fisiologia das células.

                   O interesse de Feynman pela Biologia continuou quando foi para o California Institute of Technology (CALTECH), no final de 1950, pois visitava sempre o laboratório do físico e biólogo germano-norte-americano Max Delbrück (1906-1981) e conversava com seus colaboradores. Por ocasião em que já tinha conquistado seu ano sabático de 1958, ele falou a Delbrück que desejava usar essa disponibilidade para realizar um trabalho em Biologia, o que fez Delbrück indicá-lo a trabalhar com o biólogo norte-americano Robert S. Edgar, que era seu aluno de pós-doutoramento. Assim, no período de 1959-1960, vigência de seu ano sabático, Feynman foi então trabalhar com Edgar que pesquisava os bacteriófagos (fago é um vírus que contém DNA e ataca a bactéria), principalmente o T4 que ataca a Escherichia coli (E. coli). Assim, Edgar logo propôs a Feynman um problema que era o de estudar as mutações de volta (back mutations) que restaura o gene mutante (particularmente o r43, um dos representantes da mutação do gene rII, mutação essa que ocorre com uma frequência fora do esperado) ao seu estado normal. Foi isso que Feynman percebeu ao notar que o rII se desenvolvia abundantemente em uma estirpe da E. coli, a estirpe B, mas não se desenvolvia na estirpe K e que, quando a K era infectada com os mutantes (rII) procurava-se sinais do T4, se houvesse, significava que algo acontecera com rII, possivelmente uma retromutação ao estado original que, no entanto, era relativamente rara, em uma taxa de um em mil milhões. Ao fazer esse tipo de experiência, Feynman observou que os T4 retromutantes normais não se desenvolviam como o esperado. Usando seu estilo “bincalhão” (joker) chamou-os de r idiotas. E começou logo a imaginar o que tinha acontecido na própria estrutura do DNA [James Gleick, Genius: The Life and Science of Richard Feynman (Pantheon Books, 1992; Gradiva, 1993)]. É interessante destacar que o DNA (DeoxyriboNucleic Acid) foi descoberto, em 1953, pelos biólogos moleculares, o norte-americano James Dewey Watson (n.1928; PNF/M, 1962) e os ingleses Francis Harry Compton Crick (1916-2004; PNF/M, 1962) (também físico), Hugh Frederick Wilkins (1916-2004; PNF/M, 1962) (nascido na Nova Zelândia) e Rosalind Elsie Franklin (1920-1958) (também física e química).

                   Assim, em sua pesquisa sobre as mutações genéticas, deixando seu espírito de joker, Feynman mostrou que existem dois tipos dessas mutações, que ele denominou de plus (+) e de minus (-). Ainda nessa sua pesquisa sobre genes mutantes, Feynman descobriu que a mutação (+) combinada com a (-) faz o fago retornar para perto de seu estado não-mutante. Em conversa com Edgar, Feynman sugeriu que uma das mutações (+ ou -) produz um amino ácido positivamente carregado ao ser introduzido em um gene de uma proteína, e a outra produz um amino ácido negativamente carregado; no caso de um mutante duplo, o estado de carga original da proteína é então restaurado (Mehra, op. cit.). É interessante ressaltar que os colegas de Feynman no Departamento de Biologia do CALTECH chamavam essas mutações de feyntrons e o convenceram a escrever um trabalho e que foi, então, publicado, em 1961 (Genetics 47, p. 179), por Edgar, Feynman, S. Klein, I. Lielausis e C. M. Steinberg com o título: Mapping Experiments with r Mutants of Bacteriophage T4D (Gleick, op. cit.).

                   Segundo ainda nos conta Mehra (op. cit.), essa descoberta de Feynman chamou a atenção de Crick, pois este falou do interesse de Feynman pela Genética no trabalho que fez junto com os biólogos, a inglesa (Margaret) Leslie (Collard) Barnett (1920-2002) e o sul-africano Sydney Brenner (n.1927; PNF/M, 2002), e mais o físico inglês Richard J. Watts-Tobin publicaram, ainda em 1961 (Nature 4809, p. 1227), com o título: General Nature of the Genetic Code for Proteins, no qual descobriram a natureza tripla do código genético. Com efeito, eles mostraram que em uma pequena região do gene rII havia duas classes de mutações, + e -, as mesmas descobertas por Feynman. Além disso, considerando que tais mutações eram do tipo adição-supressão de nucleotídeos (essa consideração também foi feita por Feynman) eles, no entanto, especularam que o gene é deslocado de um ponto fixo e que a sequência de nucleotídeos dentro do gene é lido e transladado por certa “maquinaria” de três (3) nucleotídeos da célula ao mesmo tempo. Eles então afirmaram que uma simples mutação do tipo adição-supressão [hoje, frame-shift (formar-deslocar)] teria um forte efeito no processo de translação, pois a leitura seria realizada fora de fase (out of phase) e que a mesma seria restaurada no caso em que houvesse uma combinação de adição com supressão, ou de três adições ou três supressões combinadas. Embora Feynman trabalhasse com esse possível tipo de adição-supressão, ele não descobriu o “número mágico 3”, concluiu Mehra. Note-se que esse artigo de Crick e colaboradores representa um marco na Genética, pois esclareceu o papel do código genético.  

                   Para concluir este item, é interessante destacar que Watson também se interessou por essa pesquisa de Feynman e, por isso, o convidou para falar dela na Harvard University. Destaque-se, também, que ainda no ano sabático referido acima, Feynman trabalhou com o biólogo norte-americano Matt Stanley Meselson (n.1938) com ribossomos, que são organelas presentes nas células eucarióticas e procarióticas, cuja principal função é a síntese de proteínas e enzimas usadas pelas células e, em ambos os casos, são formadas em seus núcleos. Como Feynman não conseguiu obter bons resultados nessa pesquisa e apesar de ser considerado pelos alunos de Biologia como um bom Professor Assistente, ele não resistiu aos encantos da Física, e voltou para o Departamento de Física do CALTECH, agora se dedicando à Física de Baixa Energia, ocasião em que, no dia 29 de dezembro de 1959, por ocasião da Reunião Anual da Sociedade Americana de Física, ocorrida no CALTECH, apresentou sua célebre palestra intitulada There´s Plenty of Room at the Bottom (Há Abundância no Chão de Baixo), hoje considerada a precursora da nanotecnologia.