1
00:00:02,420 --> 00:00:03,640
Es dzīvoju Jūtā,

2
00:00:03,640 --> 00:00:06,780
vietā, kas pazīstama 
ar vieniem no skaistākajiem

3
00:00:06,780 --> 00:00:08,859
dabasskatiem uz zemes.

4
00:00:09,241 --> 00:00:12,551
Šajos skatos ir viegli aizmirsties,

5
00:00:12,551 --> 00:00:16,547
un reizēm to savādie veidojumi
patiešām fascinē.

6
00:00:16,547 --> 00:00:20,217
Kā zinātniecei man ļoti patīk vērot dabu.

7
00:00:20,219 --> 00:00:22,099
Bet kā šūnu bioloģei

8
00:00:22,099 --> 00:00:24,769
man vēl vairāk interesē dabu izprast

9
00:00:24,769 --> 00:00:27,069
daudz, daudz mazākā mērogā.

10
00:00:27,924 --> 00:00:29,334
Es esmu molekulu animatore

11
00:00:29,334 --> 00:00:30,942
un strādāju ar citiem pētniekiem,

12
00:00:30,942 --> 00:00:33,496
attēlojot molekulas, kas ir tik mazas,

13
00:00:33,496 --> 00:00:35,186
ka ir gandrīz neredzamas.

14
00:00:35,186 --> 00:00:38,114
Šīs molekulas ir mazākas
par gaismas viļņiem,

15
00:00:38,114 --> 00:00:40,164
tātad mēs tās nekad neredzam tieši,

16
00:00:40,164 --> 00:00:42,205
pat ar vislabākajiem gaismas mikroskopiem.

17
00:00:42,576 --> 00:00:44,689
Kā tad es attēloju kaut ko,

18
00:00:44,689 --> 00:00:46,738
kas ir tik mazs, ka nav pat saskatāms?

19
00:00:46,738 --> 00:00:48,976
Zinātnieki, piemēram,
tie ar kuriem sadarbojos,

20
00:00:48,976 --> 00:00:50,955
var veltīt visu savu karjeru,

21
00:00:50,955 --> 00:00:53,382
mēģinot saprast vienu molekulāro norisi.

22
00:00:53,382 --> 00:00:55,972
Viņi veic virkni eksperimentu,

23
00:00:55,972 --> 00:00:58,572
kas var atklāt vienu puzles gabaliņu.

24
00:00:59,149 --> 00:01:01,664
Viens eksperiments
izskaidro olbaltumvielas formu,

25
00:01:01,664 --> 00:01:05,063
otrs – ar kādām olbaltumvielām
tās spēj mijiedarboties,

26
00:01:05,063 --> 00:01:08,337
un vēl cits – kur šūnā
šī olbaltumviela atrodama.

27
00:01:08,337 --> 00:01:12,504
Visi šie informācijas gabaliņi
palīdz veidot hipotēzi,

28
00:01:12,504 --> 00:01:15,590
būtībā stāstu par to, 
kā molekula varētu darboties.

29
00:01:16,880 --> 00:01:20,880
Mans darbs ir šīs idejas 
pārvērst animācijās.

30
00:01:20,880 --> 00:01:25,497
Tas var būt grūti, jo, izrādās,
molekulas var būt visai savādas.

31
00:01:25,497 --> 00:01:28,881
Bet šīs animācijas 
zinātniekiem var būt ļoti noderīgas

32
00:01:28,881 --> 00:01:32,070
molekulu darbības skaidrošanā.

33
00:01:32,070 --> 00:01:36,366
Tās arī palīdz ar acīm ieraudzīt
molekulāro pasauli.

34
00:01:36,366 --> 00:01:38,244
Gribu jums parādīt dažas animācijas,

35
00:01:38,244 --> 00:01:43,540
mazu ceļojumu tajā, ko uzskatu 
par molekulārās pasaules dabas brīnumiem.

36
00:01:43,540 --> 00:01:45,373
Vispirms – imūnšūna.

37
00:01:45,373 --> 00:01:48,403
Šīm šūnām jāpārvietojas ķermenī,

38
00:01:48,403 --> 00:01:51,575
lai atrastu iebrucējus, 
piemēram, patogēnās baktērijas.

39
00:01:51,575 --> 00:01:52,838
Šī kustība ir iespējama,

40
00:01:52,838 --> 00:01:55,836
pateicoties vienai no manām 
mīļākajām olbaltumvielām – aktīnam,

41
00:01:55,836 --> 00:01:58,334
kas ir šūnas skeleta daļa.

42
00:01:58,334 --> 00:02:00,098
Atšķirībā no mūsu skeleta,

43
00:02:00,098 --> 00:02:03,819
aktīna pavedieni
tiek pastāvīgi veidoti un izjaukti.

44
00:02:03,819 --> 00:02:07,209
Aktīna skelets šūnām ir ļoti svarīgs.

45
00:02:07,209 --> 00:02:09,081
Tas ļauj šūnām mainīt formu,

46
00:02:09,081 --> 00:02:11,494
kustēties, lipt pie virsmām

47
00:02:11,494 --> 00:02:14,010
un arī aprīt baktērijas.

48
00:02:14,010 --> 00:02:16,326
Aktīns tiek izmantots 
arī cita veida kustībā.

49
00:02:16,326 --> 00:02:19,875
Muskuļu šūnās aktīns veido
regulāras formas pavedienus,

50
00:02:19,875 --> 00:02:21,195
kas ir līdzīgi audumam.

51
00:02:21,195 --> 00:02:24,037
Muskuļiem saraujoties,
šie pavedieni tiek savilkti kopā,

52
00:02:24,037 --> 00:02:27,476
un, muskuļiem atslābstot,
tie atgriežas sākotnējā stāvoklī.

53
00:02:27,960 --> 00:02:30,959
Citas šūnas skeleta daļas, 
šajā gadījumā mikrocaurulītes,

54
00:02:30,959 --> 00:02:33,789
ir atbildīgas par lielu attālumu veikšanu.

55
00:02:33,789 --> 00:02:36,249
Tās var iztēloties kā šūnu šosejas,

56
00:02:36,249 --> 00:02:39,812
kas pārvieto lietas
no vienas šūnas puses uz otru.

57
00:02:39,812 --> 00:02:42,772
Atšķirībā no mūsu ceļiem,
mikrocaurulītes izplešas un saraujas,

58
00:02:42,772 --> 00:02:44,262
tās parādās, kad ir vajadzīgas,

59
00:02:44,262 --> 00:02:46,476
un pazūd, kad savu darbu ir padarījušas.

60
00:02:46,476 --> 00:02:48,869
Molekulārā kravas mašīnas versija

61
00:02:48,869 --> 00:02:51,502
ir trāpīgi nosauktās 
kustību olbaltumvielas,

62
00:02:51,502 --> 00:02:54,067
kas spēj pārvietoties pa mikrocaurulītēm,

63
00:02:54,067 --> 00:02:56,657
reizēm līdzi stiepjot milzīgas kravas,

64
00:02:56,657 --> 00:02:58,596
piemēram, organoīdus.

65
00:02:58,596 --> 00:03:01,566
Šī kustību olbaltumviela ir dineīns,

66
00:03:01,566 --> 00:03:03,794
un tā spēj strādāt grupās,

67
00:03:03,794 --> 00:03:07,255
kas vismaz man izskatās kā zirgu pajūgi.

68
00:03:07,255 --> 00:03:11,255
Kā redzat, šūnas ir
ļoti mainīga un dinamiska vieta,

69
00:03:11,255 --> 00:03:14,381
kur vienmēr kaut kas 
tiek veidots un izjaukts.

70
00:03:14,381 --> 00:03:15,914
Bet dažas no šīm struktūrām

71
00:03:15,914 --> 00:03:17,535
ir grūtāk izjaucamas nekā citas.

72
00:03:17,535 --> 00:03:19,749
Un ir vajadzīgas īpašas spējas,

73
00:03:19,749 --> 00:03:23,459
lai šīs struktūras izjauktu laikus.

74
00:03:23,459 --> 00:03:26,419
Šo darbu daļēji paveic šīs olbaltumvielas.

75
00:03:26,419 --> 00:03:29,668
Šūnā ir vairāki veidi
šo virtuļiem līdzīgo olbaltumvielu,

76
00:03:29,668 --> 00:03:31,955
tās sarauj struktūras,

77
00:03:31,955 --> 00:03:35,497
velkot atsevišķas olbaltumvielas
cauri centrālam caurumam.

78
00:03:35,497 --> 00:03:38,047
Ja šīs olbaltumvielas nedarbojas pareizi,

79
00:03:38,047 --> 00:03:40,497
olbaltumvielas, 
kurām būtu jābūt sarautām,

80
00:03:40,497 --> 00:03:43,341
var salipt kopā un uzkrāties,

81
00:03:43,341 --> 00:03:45,420
un tas var izraisīt briesmīgas slimības,

82
00:03:45,420 --> 00:03:47,424
piemēram, Alcheimera slimību.

83
00:03:47,424 --> 00:03:49,401
Tagad apskatīsim kodolu,

84
00:03:49,401 --> 00:03:52,357
kurā DNS veidā atrodas mūsu genoms.

85
00:03:52,357 --> 00:03:53,842
Visās mūsu šūnās

86
00:03:53,842 --> 00:03:58,222
par DNS rūpējas
dažnedažādas olbaltumvielas.

87
00:03:58,222 --> 00:04:00,919
DNS ir ieslēgta olbaltumvielu –
histonu – apvalkā,

88
00:04:00,919 --> 00:04:05,389
kas ļauj šūnām kodolā 
ietilpināt daudz DNS.

89
00:04:05,389 --> 00:04:08,570
Šīs mašīnas sauc
par hromatīna pārveidotājiem,

90
00:04:08,570 --> 00:04:12,328
un tie stumj DNS apkārt histoniem

91
00:04:12,328 --> 00:04:16,303
un ļauj jaunām DNS daļām atsegties.

92
00:04:16,303 --> 00:04:19,128
Tālāk šo DNS var atpazīt
citi šūnas mehānismi.

93
00:04:19,128 --> 00:04:21,624
Šajā piemērā šī lielā molekulārā mašīna

94
00:04:21,624 --> 00:04:25,848
meklē DNS daļiņu, 
kas norāda gēna sākumu.

95
00:04:25,848 --> 00:04:30,208
Kad daļiņa ir atrasta, 
tā vairākkārt maina formu,

96
00:04:30,208 --> 00:04:32,710
kas ļauj tai iesaistīt citus mehānismus,

97
00:04:32,710 --> 00:04:36,151
lai ieslēgtu vai pārrakstītu gēnu.

98
00:04:36,762 --> 00:04:39,711
Šai norisei jābūt ļoti stingri regulētai,

99
00:04:39,711 --> 00:04:42,601
jo nepareizā gēna ieslēgšanai
nepareizajā laikā

100
00:04:42,601 --> 00:04:44,795
var būt briesmīgas sekas.

101
00:04:45,236 --> 00:04:48,229
Mūsdienās zinātnieki spēj izmantot 
olbaltumvielu mašīnas,

102
00:04:48,229 --> 00:04:49,533
lai rediģētu genomus.

103
00:04:49,533 --> 00:04:52,135
Esmu pārliecināta,
ka visi esat dzirdējuši par CRISPR.

104
00:04:52,135 --> 00:04:54,920
CRISPR izmanto Cas9 olbaltumu,

105
00:04:54,920 --> 00:04:57,880
ko var pārveidot, lai atrastu un izgrieztu

106
00:04:57,880 --> 00:05:00,170
noteiktu DNS secību.

107
00:05:00,170 --> 00:05:01,255
Šajā piemērā

108
00:05:01,255 --> 00:05:03,145
divi Cas9 olbaltumi tiek izmantoti,

109
00:05:03,145 --> 00:05:05,458
lai izgrieztu problemātisku DNS gabalu.

110
00:05:05,458 --> 00:05:09,003
Piemēram, daļu gēna,
kas palielina slimības risku.

111
00:05:09,003 --> 00:05:13,493
Tad lietā tiek likts šūnas mehānisms,
lai DNS galus atkal salipinātu kopā.

112
00:05:14,082 --> 00:05:16,762
Visgrūtākais molekulu animatora darbā

113
00:05:16,762 --> 00:05:18,764
ir attēlot nenoteiktību.

114
00:05:18,764 --> 00:05:20,454
Visas parādītās animācijas

115
00:05:20,454 --> 00:05:24,244
ir manu līdzstrādnieku hipotēzes 
par to, kā notiek šie procesi,

116
00:05:24,244 --> 00:05:26,750
balstoties uz labāko pieejamo informāciju.

117
00:05:26,750 --> 00:05:31,360
Bet daudzu molekulāro norišu izpratnē
mēs esam tikai sākuma posmā,

118
00:05:31,360 --> 00:05:33,126
un mums vēl daudz kas ir jānoskaidro.

119
00:05:33,126 --> 00:05:34,232
Patiesība ir tāda,

120
00:05:34,232 --> 00:05:38,516
ka šīs neredzamās molekulārās pasaules
ir plašas un lielākoties neizpētītas.

121
00:05:39,422 --> 00:05:41,582
Man šīs molekulārās ainavas

122
00:05:41,582 --> 00:05:44,957
ir tikpat aizraujošas kā daba,

123
00:05:44,957 --> 00:05:46,776
ko redzam visapkārt.

124
00:05:47,356 --> 00:05:48,526
Paldies.

125
00:05:48,526 --> 00:05:51,781
(Aplausi)