WEBVTT

00:00:02.417 --> 00:00:03.684
Живея в Юта,

00:00:03.708 --> 00:00:06.559
място, известно с едни от
най-възхитителните

00:00:06.583 --> 00:00:09.143
естествени пейзажи на планетата.

00:00:09.167 --> 00:00:12.643
Лесно е да бъдеш завладян
от тези изумителни гледки

00:00:12.667 --> 00:00:16.518
и да бъдеш наистина очарован
от тези неземно изглеждащи образувания.

00:00:16.542 --> 00:00:20.184
Като учен аз обичам да наблюдавам
естествения свят.

00:00:20.208 --> 00:00:21.976
Но като клетъчен биолог

00:00:22.000 --> 00:00:24.809
аз се интересувам 
от естествения свят

00:00:24.833 --> 00:00:27.042
в много по-малък мащаб.

NOTE Paragraph

00:00:27.917 --> 00:00:30.726
Аз съм молекулярен аниматор
и работя с други изследователи

00:00:30.750 --> 00:00:33.797
за създаване на визуализации на молекули,
които са толкова малки,

00:00:33.797 --> 00:00:35.268
че по същество са невидими.

00:00:35.292 --> 00:00:38.143
Тези молекули са по-малки
от дължината на светлинната вълна,

00:00:38.167 --> 00:00:40.450
което означава, че 
не можем да ги видим директно,

00:00:40.450 --> 00:00:42.476
дори и с най-добрите светлинни микроскопи.

00:00:42.500 --> 00:00:44.643
Тогава как създавам визуализации на неща,

00:00:44.667 --> 00:00:46.907
които са толкова малки,
че не можем да ги видим?

NOTE Paragraph

00:00:46.907 --> 00:00:48.809
Учени, като моите сътрудници,

00:00:48.833 --> 00:00:51.218
могат да прекарат
цялата си професионална кариера,

00:00:51.218 --> 00:00:53.518
опитвайки се да разберат
един молекулярен процес.

00:00:53.542 --> 00:00:56.018
За тази цел те провеждат
серия от експерименти,

00:00:56.042 --> 00:00:59.227
като всеки един от тях може да ни разкрие
една малка част от пъзела.

00:00:59.227 --> 00:01:01.934
Един експеримент може да ни каже
формата на протеина,

00:01:01.958 --> 00:01:03.226
друг може да ни разкрие

00:01:03.250 --> 00:01:05.536
с кои други протеини си взаимодейства,

00:01:05.560 --> 00:01:08.465
а трети да ни каже къде е разположен
в клетката.

00:01:08.489 --> 00:01:12.476
Всички тези парчета информация
се използват за създаване на хипотеза;

00:01:12.500 --> 00:01:15.583
на история за това как
една молекула може да работи.

NOTE Paragraph

00:01:17.000 --> 00:01:20.934
Моята работа е да използвам тези идеи
и да ги превърна в анимация.

00:01:20.958 --> 00:01:22.226
Това може да бъде сложно,

00:01:22.250 --> 00:01:25.476
защото се оказва, че молекулите 
могат да бъдат доста буйни.

00:01:25.500 --> 00:01:28.851
Но тези анимации могат да бъдат
невероятно полезни за изследователите

00:01:28.875 --> 00:01:31.976
да предават своите идеи за това
как тези молекули работят.

00:01:32.000 --> 00:01:34.768
Също така те ни позволяват да видим
молекулярния свят

00:01:34.792 --> 00:01:36.351
през техните очи.

NOTE Paragraph

00:01:36.375 --> 00:01:38.309
Бих искала да ви покажа някои анимации,

00:01:38.333 --> 00:01:41.851
кратък преглед на онова, което смятам 
за природни чудеса

00:01:41.875 --> 00:01:43.559
на молекулярния свят.

00:01:43.583 --> 00:01:45.559
Първо, това е имунна клетка.

00:01:45.583 --> 00:01:48.476
Този вид клетки обхождат 
телата ни,

00:01:48.500 --> 00:01:51.518
с цел да намерят „нашественици“
като патогенните бактерии.

00:01:51.542 --> 00:01:54.643
Това движение се захранва 
от един от любимите ми протеини,

00:01:54.667 --> 00:01:55.934
наречен актин,

00:01:55.958 --> 00:01:58.434
който е част от цитоскелетона.

00:01:58.458 --> 00:02:00.101
За разлика от нашите скелети,

00:02:00.125 --> 00:02:03.851
актиновите филаменти
непрекъснато се изграждат и разделят.

00:02:03.875 --> 00:02:07.268
Актиновият цитоскелетон играе 
изключително важна роля в нашите клетки.

00:02:07.292 --> 00:02:09.241
Той им позволява да променят формата си,

00:02:09.241 --> 00:02:11.476
да се движат, да залепват по повърхности

00:02:11.500 --> 00:02:13.934
и да поглъщат бактерии.

NOTE Paragraph

00:02:13.958 --> 00:02:16.559
Актинът също участва 
в различни видове движения.

00:02:16.583 --> 00:02:19.768
В мускулните ни клетки актинът образува
тези обикновени нишки,

00:02:19.792 --> 00:02:21.309
които изглеждат като тъкани.

00:02:21.333 --> 00:02:24.382
Когато мускулите ни се съкращават, 
тези нишки се доближават,

00:02:24.382 --> 00:02:26.383
и се връщат към първоначалната си позиция,

00:02:26.383 --> 00:02:27.809
когато мускулите са отпуснати.

NOTE Paragraph

00:02:27.833 --> 00:02:31.059
Други части на цитоскелета,
в този случай микротубулите,

00:02:31.083 --> 00:02:33.768
са отговорни за транспортирането
на далечни разстояния.

00:02:33.792 --> 00:02:36.434
Те могат да бъдат разгледани 
като клетъчни пътища,

00:02:36.458 --> 00:02:39.809
използвани за преместване на неща
от единия край на клетката до другия.

00:02:39.833 --> 00:02:42.735
За разлика от нашите пътища,
микротубилите растат и се свиват;

00:02:42.735 --> 00:02:44.493
те се появяват, когато са необходими,

00:02:44.493 --> 00:02:46.434
и изчезват, когато вече не са.

NOTE Paragraph

00:02:46.458 --> 00:02:48.893
Молекулярната версия на полуремаркетата са

00:02:48.917 --> 00:02:51.476
протеини, съвсем уместно наречени
моторни протеини,

00:02:51.500 --> 00:02:53.976
които могат да се придвижват 
по микротубулите

00:02:54.000 --> 00:02:56.684
и понякога влачат огромни товари,

00:02:56.708 --> 00:02:58.518
като органели, зад себе си.

00:02:58.542 --> 00:03:01.393
Този конкретен моторен протеин
се казва динеин

00:03:01.417 --> 00:03:03.851
и е известно, че може да работи в групи,

00:03:03.875 --> 00:03:07.309
което на мен ми изглежда 
като колесница с коне.

NOTE Paragraph

00:03:07.333 --> 00:03:11.184
Както виждате, клетката е 
невероятно променящо се динамично място,

00:03:11.208 --> 00:03:14.643
където нещата
се изграждат и разделят непрекъснато.

00:03:14.667 --> 00:03:16.052
Но някои от тези структури са

00:03:16.052 --> 00:03:18.143
по-трудни за разделяне от други.

00:03:18.167 --> 00:03:20.101
Нужни са специални сили,

00:03:20.125 --> 00:03:23.559
които да осигурят своевременното разделяне
на тези структури.

00:03:23.583 --> 00:03:26.309
Тази работа отчасти се извършва
от протеини като тези.

00:03:26.333 --> 00:03:28.095
Тези протеини във формата на понички,

00:03:28.095 --> 00:03:29.893
от които има много видове в клетката,

00:03:29.917 --> 00:03:32.200
изглежда, че работят, 
за да разкъсат структурите

00:03:32.200 --> 00:03:35.393
чрез издърпване на отделни протеини
през централен отвор.

00:03:35.417 --> 00:03:37.976
Когато тези видове протеини
не работят правилно,

00:03:38.000 --> 00:03:40.726
протеините, които трябва да се разделят,

00:03:40.750 --> 00:03:43.184
понякога могат да се слеят

00:03:43.208 --> 00:03:47.393
и това може да породи
страшни болести като Алцхаймер.

NOTE Paragraph

00:03:47.417 --> 00:03:49.434
Сега, нека погледнем ядрото,

00:03:49.458 --> 00:03:52.393
който съхранява нашия геном
във формата на ДНК.

00:03:52.417 --> 00:03:53.851
Във всички наши клетки

00:03:53.875 --> 00:03:58.184
ДНК е поддържана и обгрижвана
от разнообразен набор от протеини.

00:03:58.208 --> 00:04:01.018
ДНК е навита около протеини,
наречени хистони,

00:04:01.042 --> 00:04:05.351
което позволява на клетките да натрупат
огромни количества ДНК в нашето ядро.

00:04:05.375 --> 00:04:08.434
Тези механизми се наричат
хроматин-ремоделиращи комплекси

00:04:08.458 --> 00:04:11.184
и начинът, по който работят,
е чрез извличане на ДНК

00:04:11.208 --> 00:04:12.476
около тези хистони

00:04:12.500 --> 00:04:16.351
и позволяват да се появят
нови парчета ДНК.

00:04:16.375 --> 00:04:19.309
Тази ДНК по-късно може да бъде
разпозната от други механизми.

00:04:19.333 --> 00:04:21.851
В този случай, този голям
молекулярен механизъм

00:04:21.875 --> 00:04:23.559
търси сегмент от ДНК,

00:04:23.583 --> 00:04:25.893
който му казва, че е в началото на ген.

00:04:25.917 --> 00:04:27.601
След като намери сегмента,

00:04:27.625 --> 00:04:30.393
той претърпява серия от промени
във формата,

00:04:30.417 --> 00:04:32.562
което му позволява да въвежда
други механизми,

00:04:32.562 --> 00:04:36.684
и това от своя страна позволява на гена
да се включи или да се транскрибира.

00:04:36.708 --> 00:04:39.809
Този процес трябва бъде 
много строго регулиран,

00:04:39.833 --> 00:04:42.601
защото включването на грешен ген 
в неправилен момент,

00:04:42.625 --> 00:04:45.268
може да причини катастрофални последствия.

NOTE Paragraph

00:04:45.292 --> 00:04:48.101
В момента учените могат да използват
протеинови механизми

00:04:48.125 --> 00:04:49.559
за редактиране на геноми.

00:04:49.583 --> 00:04:52.018
Сигурна съм, 
че всички сте чували за CRISPR.

00:04:52.042 --> 00:04:54.851
CRISPR използва протеин,
познат като Cas9,

00:04:54.875 --> 00:04:57.809
който може да бъде настроен да разпознава
и да отрязва

00:04:57.833 --> 00:05:00.226
много специфична секвенция от ДНК.

00:05:00.250 --> 00:05:01.518
В този пример

00:05:01.542 --> 00:05:05.518
са използвани два Cas9 протеина,
за отрязване на проблемно парче от ДНК.

00:05:05.542 --> 00:05:09.018
Например, парче от ген,
което може да породи някое заболяване.

00:05:09.042 --> 00:05:10.943
След това се използва
клетъчен механизъм,

00:05:10.943 --> 00:05:14.059
който да залепи отново двата края на ДНК.

NOTE Paragraph

00:05:14.083 --> 00:05:15.351
Като молекулярен аниматор,

00:05:15.375 --> 00:05:18.848
едно от най-големите ми предизвикателства
е да визуализирам несигурността.

00:05:18.848 --> 00:05:22.018
Всичките анимации, които ви показах,
представляват хипотеза

00:05:22.042 --> 00:05:24.473
как моите сътрудници смятат,
че протича един процес,

00:05:24.473 --> 00:05:26.684
базирано на най-добрата информация,
която имат.

00:05:26.708 --> 00:05:28.684
За много молекулярни процеси

00:05:28.708 --> 00:05:31.684
ние все още сме в ранните етапи 
на разбиране на нещата

00:05:31.708 --> 00:05:33.018
и има още много за учене.

00:05:33.042 --> 00:05:34.309
Истината е,

00:05:34.333 --> 00:05:38.292
че тези невидими молекулярни светове са
огромни и до голяма степен неизледвани.

00:05:39.458 --> 00:05:41.518
За мен тези молекулярни пейзажи

00:05:41.542 --> 00:05:44.934
са точно толкова вълнуващи за изследване,
колкото естествения свят,

00:05:44.958 --> 00:05:47.351
който е видим около нас.

NOTE Paragraph

00:05:47.375 --> 00:05:48.643
Благодаря!

NOTE Paragraph

00:05:48.667 --> 00:05:51.792
(Аплодисменти)