1
00:00:02,417 --> 00:00:03,684
أقطن في يوتا،

2
00:00:03,708 --> 00:00:06,559
مكان مشهور لما تكسوه 
أكثر المناظر الطبيعية الساحرة

3
00:00:06,583 --> 00:00:09,143
الموجودة على هذا الكوكب.

4
00:00:09,167 --> 00:00:12,643
من السهل أن يطغى عليك الشعور 
عند رؤية هذه المشاهد الخلابة،

5
00:00:12,667 --> 00:00:16,518
وتشعر بالذهول بهيئتهم الشبيهة بالفضائيين.

6
00:00:16,542 --> 00:00:20,184
كوني عالمة، أحب التأمل في العالم الطبيعي.

7
00:00:20,208 --> 00:00:21,976
لكن كوني عالمة أحياء خلوية،

8
00:00:22,000 --> 00:00:24,809
فأنا مهتمة كثيرًا بفهم العالم الطبيعي

9
00:00:24,833 --> 00:00:27,042
على نطاق أصغر بكثير.

10
00:00:27,917 --> 00:00:30,726
أنا رسامة رسوم متحركة جزيئية، 
أعمل مع باحثين آخرين

11
00:00:30,750 --> 00:00:33,643
لخلق صور بيانية للجزيئات المتناهية الصغر،

12
00:00:33,667 --> 00:00:35,268
كونهم غير مرئيين في الأساس.

13
00:00:35,292 --> 00:00:38,143
هذه الجزيئات أصغر من طول موجة الضوء،

14
00:00:38,167 --> 00:00:40,406
يعني ذلك أنه لا يمكننا أبدًا 
رؤيتهم بشكل مباشر،

15
00:00:40,430 --> 00:00:42,476
حتى بأفضل المجاهر الضوئية،

16
00:00:42,500 --> 00:00:44,643
إذًا كيف أخلق صور بيانية لأمور

17
00:00:44,667 --> 00:00:46,643
متناهية الصغر لا يمكننا رؤيتهم؟

18
00:00:46,667 --> 00:00:48,809
علماء كالمتعاونون معي،

19
00:00:48,833 --> 00:00:50,934
بوسعهم قضاء كامل حياتهم المهنية

20
00:00:50,958 --> 00:00:53,518
للعمل على فهم طبيعة عملية جزيء واحد.

21
00:00:53,542 --> 00:00:56,018
لعمل بذلك، يقومون بسلسلة من التجارب

22
00:00:56,042 --> 00:00:59,143
حيث تخبرنا كل واحدة منها 
قطعة صغيرة من الأحجية.

23
00:00:59,167 --> 00:01:01,934
بوسع نوع واحد من التجارب 
أن يخبرنا عن شكل البروتين،

24
00:01:01,958 --> 00:01:03,226
في حين تخبرنا أخرى

25
00:01:03,250 --> 00:01:05,536
عن أية بروتينات أخرى قد تتفاعل مع بعضها،

26
00:01:05,560 --> 00:01:08,465
وبوسع أخرى أن تخبرنا 
عن مكان وجود البروتينات في خلية.

27
00:01:08,489 --> 00:01:12,476
يمكن الاعتماد على كل هذه البيانات الصغيرة 
لخلق فرضية،

28
00:01:12,500 --> 00:01:15,583
رواية عن كيفية عمل الجزيء في الأساس.

29
00:01:17,000 --> 00:01:20,934
تتمحور وظيفتي بأخذ هذه الأفكار 
وترجمتها إلى رسوم متحركة.

30
00:01:20,958 --> 00:01:22,226
يمكن أن يكون ذلك صعبًا،

31
00:01:22,250 --> 00:01:25,476
لأنه اتضح أن بوسع الجزيئات 
عمل بعض الأمور الجنونية.

32
00:01:25,500 --> 00:01:28,851
لكن يمكن أن تكون هذه الرسوم المتحركة 
مفيدة للباحثين

33
00:01:28,875 --> 00:01:31,976
لترجمة أفكارهم عن كيفية عمل هذه الجزيئات.

34
00:01:32,000 --> 00:01:34,768
بوسع الرسوم المتحركة أن تكون العيون

35
00:01:34,792 --> 00:01:36,351
التي نرى بها عالم الجزيئات.

36
00:01:36,375 --> 00:01:38,309
أود أن أريكم بعض الرسوم المتحركة،

37
00:01:38,333 --> 00:01:41,851
جولة قصيرة لما أعتبره 
من بعض العجائب الطبيعة

38
00:01:41,875 --> 00:01:43,559
لعالم الجزيئات.

39
00:01:43,583 --> 00:01:45,559
أولًا، هذه خلية مناعية.

40
00:01:45,583 --> 00:01:48,476
تزحف هذه الأنواع من الخلايا داخل الجسد

41
00:01:48,500 --> 00:01:51,518
للعثور على أجسام دخيلة كالبكتيريا الممرضة.

42
00:01:51,542 --> 00:01:54,643
تستمد هذه الحركة قوتها من إحدى البروتينات 
التي أحبها

43
00:01:54,667 --> 00:01:55,934
تُدعى أكتين،

44
00:01:55,958 --> 00:01:58,434
التي تشكل جزءًا مما يُعرف بالهيكل الخلوي.

45
00:01:58,458 --> 00:02:00,101
على خلاف الهيكل العظمي،

46
00:02:00,125 --> 00:02:03,851
يتم بناء خيوط الأكتين بشكل مستمر وتفكيكها.

47
00:02:03,875 --> 00:02:07,268
يلعب الهيكل الخلوي للأكتين 
دورًا هامًا في الخلايا.

48
00:02:07,292 --> 00:02:09,059
يسمح للخلايا أن تغير شكلها،

49
00:02:09,083 --> 00:02:11,476
أن تتحرك وأن تلتصق بالأسطح

50
00:02:11,500 --> 00:02:13,934
وأن تلتهم البكتيريا أيضًا.

51
00:02:13,958 --> 00:02:16,559
ينخرط الأكتين أيضًا 
في أنواع الحركات مختلفة.

52
00:02:16,583 --> 00:02:19,768
في الخلايا العضلية،
تشكل هياكل الأكتين هذه الخيوط المنتظمة

53
00:02:19,792 --> 00:02:21,309
التي تبدو كالقماش بعض الشيء.

54
00:02:21,333 --> 00:02:24,268
تُسحب هذه الخيوط عندما تنقبض العضلات

55
00:02:24,292 --> 00:02:26,309
ويعودون إلى موقعهم الأصلي

56
00:02:26,333 --> 00:02:27,809
عندما تنبسط العضلات.

57
00:02:27,809 --> 00:02:31,103
في هذه الحالة، تتولى الأنابيب الدقيقة
في جزء آخر من الهيكل الخلوي

58
00:02:31,103 --> 00:02:33,768
مسؤولية عمليات النقل طويل المدى.

59
00:02:33,792 --> 00:02:36,434
يمكن أن نعتبرها في الأساس كطريق سريع خلوي

60
00:02:36,458 --> 00:02:39,809
الذي يُستخدم لنقل الأشياء 
من جانب خلية إلى أخرى.

61
00:02:39,833 --> 00:02:42,601
بخلاف شوارعنا، 
تكبر الأنابيب الدقيقة وتتقلص،

62
00:02:42,625 --> 00:02:44,059
تظهر عند الحاجة

63
00:02:44,083 --> 00:02:46,434
وتختفي عند انتهاء وظيفتها.

64
00:02:46,458 --> 00:02:48,893
نسخة الجزيئات من نصف الشاحنات

65
00:02:48,917 --> 00:02:51,476
هي بروتينات تُسمى بروتينات محرّكة،

66
00:02:51,500 --> 00:02:53,976
التي بوسعها السير على طول 
الأنابيب الدقيقة،

67
00:02:54,000 --> 00:02:56,684
تجّر خلفها حمولات ضخمة،

68
00:02:56,708 --> 00:02:58,518
مثل العضيات.

69
00:02:58,542 --> 00:03:01,393
هذا البروتين الحركي يُعرف بالدينين،

70
00:03:01,417 --> 00:03:03,851
والمعروف بالقدرة على العمل معًا في مجموعات

71
00:03:03,875 --> 00:03:07,309
الذي يبدو لي 
أنه يشبه تقريبًا عربة الأحصنة.

72
00:03:07,333 --> 00:03:11,184
كما ترون، فالخلية 
مكان متغير ومفعم بالحياة،

73
00:03:11,208 --> 00:03:14,643
مكان يجري فيه بناء أشياء وتفككها.

74
00:03:14,667 --> 00:03:16,018
لكن بعض هذه التركيبات

75
00:03:16,042 --> 00:03:18,143
أصعب في تفككها من الأخريات، مع ذلك.

76
00:03:18,167 --> 00:03:20,101
وبحاجة لينتج عنها قوة خاصة

77
00:03:20,125 --> 00:03:23,559
حتى نتأكد من أنه يتم تفكيك 
تلك التركيبات في وقت مناسب.

78
00:03:23,583 --> 00:03:26,309
تتُم تلك الوظيفة جزئياً 
بواسطة بروتينات كهذه،

79
00:03:26,333 --> 00:03:27,851
هذه البروتينات الشبيهة بالدونات

80
00:03:27,875 --> 00:03:29,893
التي توجد منها عدة أنواع في الخلية،

81
00:03:29,917 --> 00:03:31,976
تعمل جميعًا على تمزيق التركيبات

82
00:03:32,000 --> 00:03:35,393
في الأساس عبر سحب البروتينات الفردية 
خلال حفرة مركزية.

83
00:03:35,417 --> 00:03:37,976
عندما لا تؤدي أنواع 
من البروتينات وظيفتها بشكل جيد،

84
00:03:38,000 --> 00:03:40,726
أنواع البروتينات 
التي من المفترض لها أن تتفكك

85
00:03:40,750 --> 00:03:43,184
بوسعها أن تلتحم معًا وتتكدس

86
00:03:43,208 --> 00:03:47,393
وتفضي إلى أمراض مزمنة، مثل الزهايمر.

87
00:03:47,417 --> 00:03:49,434
أما الآن فلنقي نظرة على نواة الخلية،

88
00:03:49,458 --> 00:03:52,393
التي تسكن الجينوم خاصتنا
في شكل الحمض النووي.

89
00:03:52,417 --> 00:03:53,851
في جميع خلايانا،

90
00:03:53,875 --> 00:03:58,184
يحظى الحمض النووي بالرعاية 
من قبل مجموعة متنوعة من البروتينات.

91
00:03:58,208 --> 00:04:01,018
فالحمض النووي ملفوف حول بروتينات 
تُدعى الهستونات،

92
00:04:01,042 --> 00:04:05,351
التي تتيح للخلايا بتراكم كمية كبيرة 
من الحمض النووي في النواة.

93
00:04:05,375 --> 00:04:08,434
تُدعى هذه الآليات بمشكّلات الكروماتين،

94
00:04:08,458 --> 00:04:11,184
والطريقة التي يعملون بها 
هي إطلاق الحمض النووي بسرعة

95
00:04:11,208 --> 00:04:12,476
في هذه الهستونات

96
00:04:12,500 --> 00:04:16,351
وبالتالي تتعرض أجزاء جديدة 
من الحمض النووي للكشف.

97
00:04:16,375 --> 00:04:19,309
بوسع آليات أخرى عنذئد أن تتعرف 
على الحمض النووي.

98
00:04:19,333 --> 00:04:21,851
في هذه الحالة، 
تبحث هذه الآلة الجزيئية الضخمة

99
00:04:21,875 --> 00:04:23,559
عن قسم للحمض النووي

100
00:04:23,583 --> 00:04:25,893
ويخبره أنه في بداية الجين.

101
00:04:25,917 --> 00:04:27,601
بمجرد أن يجد الحمض النووي جزءه،

102
00:04:27,625 --> 00:04:30,393
يخضع أساسًا إلى سلسلة من التغيرات في الشكل

103
00:04:30,417 --> 00:04:32,518
التي تتيح له أن ينتج عنه آليات أخرى

104
00:04:32,542 --> 00:04:36,684
التي تسمح للجين في المقابل 
أن ينشط أو يُنسخ.

105
00:04:36,708 --> 00:04:39,809
هذه العملية محكمة التنظيم،

106
00:04:39,833 --> 00:04:42,601
لأن تنشيط جين خاطيء في توقيت خاطيء

107
00:04:42,625 --> 00:04:45,268
ينجم عنه عواقب وخيمة.

108
00:04:45,292 --> 00:04:48,101
بوسع العلماء الآن الاعتماد 
على آليات البروتين

109
00:04:48,125 --> 00:04:49,559
لتعديل الجينومات.

110
00:04:49,583 --> 00:04:52,018
أنا متأكدة أنكم جميعًا سمعتم بـ كريسبر.

111
00:04:52,042 --> 00:04:54,851
ينتفع كريسبر من بروتين معروف بـ كاس9،

112
00:04:54,875 --> 00:04:57,809
الذي يمكن هندسته لتتعرف على وتقطع

113
00:04:57,833 --> 00:05:00,226
سلسلة معينة من الحمض النووي.

114
00:05:00,250 --> 00:05:01,518
في هذا المثال،

115
00:05:01,542 --> 00:05:05,518
يجري استخدام بروتينان من كاس9 
لإزالة قطعة الحمض النووي المسببة للمشاكل.

116
00:05:05,542 --> 00:05:09,018
مثلًا، قد يتسبب جزء من جين في مرض.

117
00:05:09,042 --> 00:05:10,519
تُستخدم حينها الآلية الخلوية

118
00:05:10,543 --> 00:05:14,059
لتُلصق طرفي الحمض النووي ببعضهما مجددًا.

119
00:05:14,083 --> 00:05:15,351
كوني رسامة رسوم جزيئية،

120
00:05:15,375 --> 00:05:18,684
إحدى أكبر تحدياتي تكمن في تصور الغموض.

121
00:05:18,708 --> 00:05:22,018
كل الرسوم المتحركة التي شاهدتموها 
تصور فرضيات،

122
00:05:22,042 --> 00:05:24,309
كيف يفكر المتعاونون معي بسير العملية،

123
00:05:24,333 --> 00:05:26,684
بناءً على أفضل المعلومات التي بحوزتهم.

124
00:05:26,708 --> 00:05:28,684
لكن بالنسبة للعديد من العمليات الجزيئية،

125
00:05:28,708 --> 00:05:31,684
نحن لا نزال في مرحلة مبكرة جدًا 
لفهم هذه الأمور،

126
00:05:31,708 --> 00:05:33,018
وهنالك المزيد لتعلمه.

127
00:05:33,042 --> 00:05:34,309
تظل حقيقة

128
00:05:34,333 --> 00:05:38,292
أن هذه العوالم الجزيئية الخفية 
فسيحة ومبهمة.

129
00:05:39,458 --> 00:05:41,518
من منظوري، هذه المناظر الطبيعية الجزيئية

130
00:05:41,542 --> 00:05:44,934
ملهمة ليتم استكشافها 
تمامًا كالعالم الطبيعي

131
00:05:44,958 --> 00:05:47,351
الذي يلوح كله أمام نظرنا.

132
00:05:47,375 --> 00:05:48,643
شكرًا لكم.

133
00:05:48,667 --> 00:05:51,792
(تصفيق)