Im Rahmen ihrer Promotion hat Karine Santos atomare, dreidimensionale Strukturen von wichtigen Komponenten des Spleißosoms mithilfe der Röntgenkristallographie aufgeklärt. Das Spleißosom ist eine große, hochdynamische, molekulare Maschinerie in den Zellen höherer Lebewesen, die von zahlreichen Proteinen und Ribonukleinsäure-Molekülen gebildet wird. Es ist für die Reifung sogenannter Boten-Ribonukleinsäuren verantwortlich, die die Grundlage für die Herstellung von Proteinen darstellen. Zahlreiche menschliche Erbkrankheiten haben ihren Ursprung in Fehlfunktionen des Spleißosoms. Die Arbeiten von Karine Santos haben bisher unbekannte Steuerungsmechanismen des Spleißosoms aufgezeigt, deren Ausfall mit einer Degeneration der Netzhaut im menschlichen Auge einhergeht und zur Erblindung führen kann. Für die Untersuchungen waren die Synchrotroneinrichtungen für makromolekulare Kristallographie (Joint Berlin MX-Lab) am BESSY-II-Speicherring in Adlershof von zentraler Bedeutung. Diese werden gemeinsam betrieben vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, der Freien Universität Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin, dem Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin und dem Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie.

Karine Santos erwarb 2005 den Bachelor of Science in Biologie an der Campinas State University (Campinas) und 2008 den Master of Science in Mikrobiologie an der São Paulo State University (São José do Rio Preto) in Brasilien. Ihre Promotion in der Arbeitsgruppe von Professor Markus Wahl hat sie am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen begonnen und nach dem Umzug der Gruppe im Jahr 2009 an der Freien Universität Berlin fertiggestellt.