0:00:02.417,0:00:03.684
저는 유타주에 살고 있습니다.

0:00:03.708,0:00:06.559
이곳은 지구상에서 [br]가장 경외심을 불러일으키는

0:00:06.583,0:00:09.143
자연경관을 가진 곳으로 유명합니다.

0:00:09.167,0:00:12.643
이런 놀라운 광경에 압도당하기 쉽고,

0:00:12.667,0:00:16.518
때로는 외계인처럼 보이는 [br]형상에 매료되기 쉽죠.

0:00:16.542,0:00:20.184
저는 과학자로서 자연 세계를 [br]관찰하는 것을 좋아하지만,

0:00:20.208,0:00:21.976
세포 생물학자로서는

0:00:22.000,0:00:24.809
훨씬 더 작은 규모의 [br]자연 세계를 이해하는 데

0:00:24.833,0:00:27.042
더 많은 관심이 있습니다.

0:00:27.917,0:00:30.726
저는 분자 애니메이터이고[br]다른 연구자들과 함께

0:00:30.750,0:00:33.643
너무 작아 보이지 않는 분자세포의

0:00:33.667,0:00:35.268
시각화하는 작업을 하고 있습니다.

0:00:35.292,0:00:38.143
이 분자들은 빛의 파장보다 작아서

0:00:38.167,0:00:40.406
직접 눈으로 관찰할 수 없습니다.

0:00:40.430,0:00:42.476
심지어 최고 성능을 가진 [br]광학 현미경으로도 볼 수 없습니다.

0:00:42.500,0:00:44.643
그러면 어떻게 관찰이 불가능한

0:00:44.667,0:00:46.643
미세한 것들을 시각화 할 수 있을까요?

0:00:46.667,0:00:48.809
제 협력자들과 마찬가지로

0:00:48.833,0:00:50.934
과학자들은 자신의 [br]모든 전문 지식을 동원해

0:00:50.958,0:00:53.518
하나의 분자 과정을 이해하는데[br]온 힘을 쏟습니다.

0:00:53.542,0:00:56.018
이를 위해, 그들은 [br]일련의 실험을 수행하여

0:00:56.042,0:00:59.143
우리에게 작은 [br]퍼즐 조각을 알려주는 것이죠.

0:00:59.167,0:01:01.934
한 종류의 실험을 통해 우리는[br]단백질 형태에 대해 알 수 있고,

0:01:01.958,0:01:03.226
다른 실험에서는

0:01:03.250,0:01:05.536
어떤 다른 단백질과 상호작용을 [br]하는지 알 수 있습니다.

0:01:05.560,0:01:08.465
또 다른 실험에선 세포내에[br]위치를 파악할 수 있습니다.

0:01:08.489,0:01:12.476
이 모든 정보들은 기본적으로 [br]분자가 어떻게 작용하는지에 관한

0:01:12.500,0:01:15.583
가설과 이야기를 [br]도출하는 데 사용가능 합니다.

0:01:17.000,0:01:20.934
제 일은 이런 아이디어를 [br]애니메이션으로 만드는 것입니다.

0:01:20.958,0:01:22.226
이것은 까다로울 수 있습니다.

0:01:22.250,0:01:25.476
왜냐면 분자가 꽤 미친 짓을 할 수 [br]있음이 밝혀졌기 때문입니다.

0:01:25.500,0:01:28.851
하지만 이 애니메이션들은 [br]연구자들에게 매우 유용할 수 있는데,

0:01:28.875,0:01:31.976
이런 분자들의 작용에 관한 [br]아이디어를 전달할 수 있기 때문입니다.

0:01:32.000,0:01:34.768
또한 애니메이션을 통해 우리는[br]분자 세계를 볼 수 있습니다.

0:01:34.792,0:01:36.351
분자들의 눈을 통해서 말이죠.

0:01:36.375,0:01:38.309
여러분에게 보여드리고 싶은 [br]애니메이션들 중에

0:01:38.333,0:01:41.851
제가 생각하는 분자 세계의 [br]자연 경이로움에 관한

0:01:41.875,0:01:43.559
짧은 애니메이션을 [br]보여드리고자 합니다.

0:01:43.583,0:01:45.559
우선, 이것은 면역세포입니다.

0:01:45.583,0:01:48.476
이런 종류의 세포들은 [br]우리 몸 속을 기어다녀야 합니다.

0:01:48.500,0:01:51.518
병원성 박테리아와 같은 [br]침입자를 찾기 위해서 입니다.

0:01:51.542,0:01:55.933
이런 움직임은 제가 가장 좋아하는 [br]단백질 중 하나인 액틴에서 힘을 얻는데,

0:01:55.958,0:01:58.434
이것은 세포골격이라고 [br]알려진 것의 일부입니다.

0:01:58.458,0:02:00.101
인간의 골격과 달리

0:02:00.125,0:02:03.851
액틴 필라멘트는 끊임없이 [br]생성되고, 분해 됩니다.

0:02:03.875,0:02:07.268
액틴 시토스켈레톤은 인간 세포에서[br]엄청나게 중요한 역할을 합니다.

0:02:07.292,0:02:09.059
세포들의 형태를 바꾸고,

0:02:09.083,0:02:11.476
여기저기 돌아다니고, 표면에 달라붙고

0:02:11.500,0:02:13.934
박테리아를 원없이[br]먹을 수 있게 해줍니다.

0:02:13.958,0:02:16.559
액틴은 다른 종류의 [br]움직임에도 관여합니다.

0:02:16.583,0:02:19.768
인간의 근육 세포에서 [br]액틴 구조는 직물처럼 보이는

0:02:19.792,0:02:21.309
규칙적인 필라멘트를 형성합니다.

0:02:21.333,0:02:24.268
인간의 근육이 수축할 때, [br]이 필라멘트는 함께 당겨지고

0:02:24.292,0:02:26.309
인간의 근육이 이완될 때는

0:02:26.333,0:02:27.809
원래의 위치로 돌아갑니다.

0:02:27.833,0:02:31.059
이 경우 미세관들과 같은 [br]다른 시토스켈레톤 부분들은

0:02:31.083,0:02:33.768
장거리 운송을 담당합니다.

0:02:33.792,0:02:36.434
기본적으로 이것은 [br]세포 고속도로라고 생각할 수 있는데

0:02:36.458,0:02:39.809
세포의 한 쪽에서 다른 쪽으로 [br]이동시키기 때문에 그렇습니다.

0:02:39.833,0:02:42.601
인가의 도로와는 달리, [br]미소관은 자라고 줄어들며,

0:02:42.625,0:02:44.059
자신이 필요할 때 나타나고,

0:02:44.083,0:02:46.434
자신의 일이 끝나면 사라집니다.

0:02:46.458,0:02:48.893
세미트룩의 분자 버전은

0:02:48.917,0:02:51.476
운동 단백질로 불리는 단백질로

0:02:51.500,0:02:53.976
미소관을 따라 걸을 수 있고,

0:02:54.000,0:02:56.684
그 뒤에 세포기관과 같은

0:02:56.708,0:02:58.518
거대한 짐을 끌 수 있습니다.

0:02:58.542,0:03:01.393
이 특별한 운동 단백질은 [br]다이인이라고 알려져 있고,

0:03:01.417,0:03:03.851
이 단백질은 함께 그룹을 이뤄 [br]일할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

0:03:03.875,0:03:07.309
적어도 제게는 말수레처럼 보이네요.

0:03:07.333,0:03:11.184
보시다시피, 세포는 놀랍도록 [br]변화하고 역동적인 곳입니다.

0:03:11.208,0:03:14.643
끊임없이 생성되고 분해되는 곳이지요.

0:03:14.667,0:03:16.018
하지만 이 구조물의 일부는

0:03:16.042,0:03:18.143
다른 구조물 보다 [br]분해하기 더 어렵습니다.

0:03:18.167,0:03:20.101
그리고 구조물이 적시에 분해되도록

0:03:20.125,0:03:23.559
특별한 힘을 투입해야 합니다.

0:03:23.583,0:03:26.309
그런 일은 부분적으로 [br]이런 단백질들이 합니다.

0:03:26.333,0:03:27.851
해당 세포 속에 많은 유형을 가진

0:03:27.875,0:03:29.893
이 도넛 모양의 단백질은

0:03:29.917,0:03:31.976
모두 기본적으로 중앙 구멍을 통해

0:03:32.000,0:03:35.393
개별 단백질을 잡아당겨 [br]구조를 뜯어내는 것처럼 보입니다.

0:03:35.417,0:03:37.976
이런 종류의 단백질들이 [br]제대로 작동하지 않으면

0:03:38.000,0:03:40.726
분해되어야 할 단백질들이

0:03:40.750,0:03:43.184
때때로 서로 엉겨 붙어

0:03:43.208,0:03:47.393
알츠하이머와 같은 끔찍한 질병을 [br]일으킬 수 있습니다.

0:03:47.417,0:03:49.434
이제 인간의 게놈을 [br]DNA 형태로 수용하는

0:03:49.458,0:03:52.393
핵에 대해 살펴보겠습니다.

0:03:52.417,0:03:53.851
우리가 지닌 모든 세포에서,

0:03:53.875,0:03:58.184
우리의 DNA는 다양한 단백질에 의해 [br]관리되고 유지됩니다.

0:03:58.208,0:04:01.018
DNA는 히스톤이라고 불리는 [br]단백질 주위에 감겨 있는데,

0:04:01.042,0:04:05.351
이것은 세포가 많은 양의 DNA를 [br]우리의 핵에 넣을 수 있게 해줍니다.

0:04:05.375,0:04:08.434
이러한 기계들은[br]염색질 리모델링이라고 불리고,

0:04:08.458,0:04:11.184
기본적으로 DNA를

0:04:11.208,0:04:12.476
이 히스톤 주변에 돌리면서

0:04:12.500,0:04:16.351
새로운 DNA 조각들이 [br]노출되도록 작동 합니다.

0:04:16.375,0:04:19.309
이 DNA는 다른 기계에 의해 [br]인식될 수 있습니다.

0:04:19.333,0:04:21.851
이 경우, 이 큰 분자 장치는

0:04:21.875,0:04:23.559
유전자 형성 초기에 있다는 걸 알려주는

0:04:23.583,0:04:25.893
DNA의 한 부분을 찾습니다.

0:04:25.917,0:04:27.601
일단 한 부분를 찾으면,

0:04:27.625,0:04:30.393
기본적으로 일련의 [br]형태 변화를 겪게 됩니다.

0:04:30.417,0:04:32.518
이 변화를 통해 다른 기계들을 들여와

0:04:32.542,0:04:36.684
유전자를 활성화 시키거나 [br]변환될 수 있게 됩니다.

0:04:36.708,0:04:39.809
이러한 과정은 매우 엄격히[br]통제되어야 합니다.

0:04:39.833,0:04:42.601
왜냐면 잘못된 유전자를 [br]잘못된 시간에 켜는 것은

0:04:42.625,0:04:45.268
비참한 결과를 초래할 수 있기 때문이죠.

0:04:45.292,0:04:48.101
과학자들은 이제 게놈을 편집하는 데

0:04:48.125,0:04:49.559
단백질 기계를 사용할 수 있습니다.

0:04:49.583,0:04:52.018
여러분 모두 크리스퍼(CRISPR)에 대해 [br]들어보셨을 겁니다.

0:04:52.042,0:04:54.851
크리스퍼는 Cas9라고 알려진 [br]단백질을 이용하는데,

0:04:54.875,0:04:57.809
이 단백질은 DNA의 [br]매우 특정한 순서를

0:04:57.833,0:05:00.226
인식하고 자르도록 설계될 수 있습니다.

0:05:00.250,0:05:01.518
이러한 사례의 경우,

0:05:01.542,0:05:05.518
두 개의 Cas9 단백질은 DNA의 문제 조각을 [br]제거하는 데 사용되고 있습니다.

0:05:05.542,0:05:09.018
예를 들어, 질병을 일으킬 수 있는 [br]유전자 일부를 제거하는 거죠.

0:05:09.042,0:05:10.519
세포 기계는 DNA의 두 끝을

0:05:10.543,0:05:14.059
다시 붙이는 데 사용됩니다.

0:05:14.083,0:05:15.351
분자 애니메이터로서,

0:05:15.375,0:05:18.684
저의 가장 큰 도전 중 하나는 [br]불확실성을 시각화하는 것입니다.

0:05:18.708,0:05:22.018
제가 보여드린 모든 애니메이션은

0:05:22.042,0:05:24.309
제 협력자들이 가진 [br]최상의 정보를 바탕으로

0:05:24.333,0:05:26.684
프로세스 작동 가설을 보여줍니다.

0:05:26.708,0:05:28.684
하지만 많은 분자 과정의 경우,

0:05:28.708,0:05:31.684
저희는 여전히 사물을 [br]이해하는 초기 단계에 있으며

0:05:31.708,0:05:33.018
배워야 할 것이 많습니다.

0:05:33.042,0:05:34.309
사실을 말하자면,

0:05:34.333,0:05:38.292
이런 보이지 않는 분자세계는 광대하고 [br]대부분 미개척 분야라는 것입니다.

0:05:39.458,0:05:41.518
제게 있어서, 분자 광경은

0:05:41.542,0:05:44.934
우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 [br]자연 세계만큼

0:05:44.958,0:05:47.351
탐험하기에 흥미로운 곳입니다.

0:05:47.375,0:05:48.643
감사합니다.

0:05:48.667,0:05:51.792
(박수)