A profa Gilles-Gonzalez, é pioneira na descoberta de hemeproteínas sensoras, fundando esse ramo de estudo. A partir de sua contribuição, diversas hemeproteínas sensoras foram descobertas em humanos, insetos, bactérias patogênicas e vetores de doenças, além de outros organismos vivos, constituindo possíveis alvos farmacológicos e inseticidas; além de potenciais ferramentas biotecnológicas.
Dra Gilles-Gonzalez obteve seu PhD no MIT (1988) sob orientação do prêmio Nobel de medicina e fisiologia Dr H. Gobind Khorana (descobriu a tríade do código genético, 1968), e em seguida realizou pós-doutorado na Universidade da Califórnia em San Diego com Dr Donald Helinski onde descobriu a primeira hemeproteína sensora de oxigênio (FixL) em 1991. Em seguida realizou novo pós-doutorado na Universidade de Cambridge sob supervisão do Dr Max Perutz (prêmio Nobel em Química, 1962). Em 1995 foi contratada pela Ohio State University, e em 2002 convidada a fazer parte do Dept de Bioquímica da University of Texas Southwestern Medical Center em Dallas, como professora associada, onde permanece até o momento.
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