1 00:00:02,417 --> 00:00:03,684 Живеам во Јута, 2 00:00:03,708 --> 00:00:06,559 место познато по тоа што има едни од најчудесните 3 00:00:06,583 --> 00:00:09,143 природни пејзажи на планетава. 4 00:00:09,167 --> 00:00:12,643 Лесно е да се изненадите од овие прекрасни погледи, 5 00:00:12,667 --> 00:00:16,518 и да бидете фасцинирани од овие формации што некогаш личат на вонземски. 6 00:00:16,542 --> 00:00:20,184 Како научник, сакам да го истражувам природниот свет. 7 00:00:20,208 --> 00:00:21,976 Но како биолог за клетки, 8 00:00:22,000 --> 00:00:24,809 повеќе сум заинтересирана за сфаќање на природниот свет 9 00:00:24,833 --> 00:00:27,042 во многу помал размер. 10 00:00:27,917 --> 00:00:30,726 Јас сум молекуларен аниматор и работам со други истражувачи 11 00:00:30,750 --> 00:00:33,643 да создадеме визуелизации на молекули толку мали, 12 00:00:33,667 --> 00:00:35,268 што се речиси невидливи. 13 00:00:35,292 --> 00:00:38,143 Овие молекули се помали од брановата должина на светлината, 14 00:00:38,167 --> 00:00:40,406 што значи дека никогаш не ги гледаме директно, 15 00:00:40,430 --> 00:00:42,476 дури и со најдобрите светлечки микроскопи. 16 00:00:42,500 --> 00:00:44,643 Па како создавам визуелизации на работи 17 00:00:44,667 --> 00:00:46,643 толку мали што не ги ни гледаме? 18 00:00:46,667 --> 00:00:48,809 Научниците, како моите соработници, 19 00:00:48,833 --> 00:00:50,934 може да ги поминат нивните цели кариери 20 00:00:50,958 --> 00:00:53,518 работејќи да разберат еден молекуларен процес. 21 00:00:53,542 --> 00:00:56,018 За да го направат ова, прават серија експерименти 22 00:00:56,042 --> 00:00:59,143 и секој еден ни кажува мал дел од сложувалката. 23 00:00:59,167 --> 00:01:01,934 Еден тип експеримент ни кажува за обликот на протеините 24 00:01:01,958 --> 00:01:03,226 додека друг ни кажува 25 00:01:03,250 --> 00:01:05,536 за тоа со кои други протеини може да реагира; 26 00:01:05,560 --> 00:01:08,465 друг ни кажува каде се наоѓа во клетката, 27 00:01:08,489 --> 00:01:12,476 Сите овие мали информации се користат за да се дојде до хипотеза, 28 00:01:12,500 --> 00:01:15,583 приказна, всушност, за тоа како функционира молекулата. 29 00:01:17,000 --> 00:01:20,934 Мојата задала е да ги претворам овие идеи во анимација. 30 00:01:20,958 --> 00:01:22,226 Ова може да е незгодно, 31 00:01:22,250 --> 00:01:25,476 затоа што изгледа како молекулите да прават луди нешта. 32 00:01:25,500 --> 00:01:28,851 Но овие анимации можат да бидат неверојатно корисни за истражувачите 33 00:01:28,875 --> 00:01:31,976 за да ги претстават идеите за тоа како овие молекули работат. 34 00:01:32,000 --> 00:01:34,768 Исто така можат да ни дозволат да го видиме молекул-светот 35 00:01:34,792 --> 00:01:36,351 низ нивните очи. 36 00:01:36,375 --> 00:01:38,309 Сакам да ви покажам неколку анимации, 37 00:01:38,333 --> 00:01:41,851 кратка турнеја на тоа што јас мислам дека се природни чуда 38 00:01:41,875 --> 00:01:43,559 на молекуларниот свет. 39 00:01:43,583 --> 00:01:45,559 Прво, ова е имунолошка клетка. 40 00:01:45,583 --> 00:01:48,476 Овие типови клетки треба да се движат низ телото 41 00:01:48,500 --> 00:01:51,518 за да најдат непријатели како патогени бактерии. 42 00:01:51,542 --> 00:01:54,643 Движењето е засилено со еден од моите омилени протеини 43 00:01:54,667 --> 00:01:55,934 што се вика актин, 44 00:01:55,958 --> 00:01:58,434 кој е дел од она што го знаеме како цитоскелет. 45 00:01:58,458 --> 00:02:00,101 За разлика од нашите скелети, 46 00:02:00,125 --> 00:02:03,851 филаментите на актин постојано се градат и рушат. 47 00:02:03,875 --> 00:02:07,268 Цитоскелетот актин игра неверојатно важни улоги во нашите клетки. 48 00:02:07,292 --> 00:02:09,059 Им дозволуваат да сменат облик, 49 00:02:09,083 --> 00:02:11,476 да се движат, да се спојат на површини, 50 00:02:11,500 --> 00:02:13,934 и да јадат бактерии. 51 00:02:13,958 --> 00:02:16,559 Актинот е вклучен и во различен тип на движење. 52 00:02:16,583 --> 00:02:19,768 Во мускулните клетки, негови структури создаваат регуларни филаменти 53 00:02:19,792 --> 00:02:21,309 што наликуваат на материјал. 54 00:02:21,333 --> 00:02:24,268 Кога мускулите се згрчуваат, овие филаменти се спојуваат 55 00:02:24,292 --> 00:02:26,309 и тие се враќаат во првобитната позиција 56 00:02:26,333 --> 00:02:27,809 кога мускулите се релаксираат. 57 00:02:27,833 --> 00:02:31,059 Други делови на цитоскелетот, како микротубулите, 58 00:02:31,083 --> 00:02:33,768 се одговорни за пренос на големи далечини. 59 00:02:33,792 --> 00:02:36,434 Може да се гледаат како клеточни патишта 60 00:02:36,458 --> 00:02:39,809 што движат работи од еден дел на клетката до друг. 61 00:02:39,833 --> 00:02:42,601 За разлика од патиштата, микротубулите растат и се собираат 62 00:02:42,625 --> 00:02:44,059 појавувајќи се кога се треба 63 00:02:44,083 --> 00:02:46,434 и исчезнувајќи кога ја завршиле работата. 64 00:02:46,458 --> 00:02:48,893 Молекуларната верзија на полу-камиони 65 00:02:48,917 --> 00:02:51,476 се протеини наречени мотор-протеини, 66 00:02:51,500 --> 00:02:53,976 што се движат низ микротубулите, 67 00:02:54,000 --> 00:02:56,684 носејќи некогаш голем товар, 68 00:02:56,708 --> 00:02:58,518 како органели, зад нив. 69 00:02:58,542 --> 00:03:01,393 Овој мотор-протеин е познат како динеин, 70 00:03:01,417 --> 00:03:03,851 познат по тоа што работи во група 71 00:03:03,875 --> 00:03:07,309 и речиси изгледа, барем за мене како кочија со коњи. 72 00:03:07,333 --> 00:03:11,184 Гледате, клетката е ова неверојатно менувачко, динамично место 73 00:03:11,208 --> 00:03:14,643 каде работите константно се градат и рушат. 74 00:03:14,667 --> 00:03:16,018 Но, некои од овие структури 75 00:03:16,042 --> 00:03:18,143 се потешки да се одвојат од други. 76 00:03:18,167 --> 00:03:20,101 И посебни сили треба да се внесат 77 00:03:20,125 --> 00:03:23,559 за да се осигура дека структурите се одвоени навремено. 78 00:03:23,583 --> 00:03:26,309 Таа работа ја завршуваат протеини како овие. 79 00:03:26,333 --> 00:03:27,851 Овие протеини како крофна, 80 00:03:27,875 --> 00:03:29,893 од кои многу ги има во клетката, 81 00:03:29,917 --> 00:03:31,976 одвојуваат структури 82 00:03:32,000 --> 00:03:35,393 влечејќи индивидуални протеини низ централна дупка. 83 00:03:35,417 --> 00:03:37,976 Кога овие типови протеини не работат правилно, 84 00:03:38,000 --> 00:03:40,726 типовите на протеини што треба да се одвојат 85 00:03:40,750 --> 00:03:43,184 може да се залепат и соберат 86 00:03:43,208 --> 00:03:47,393 и тоа може да предизвика лоши болести, како Алцхајмер. 87 00:03:47,417 --> 00:03:49,434 Ајде сега да го видиме нуклеусот, 88 00:03:49,458 --> 00:03:52,393 што го вдомува нашиот геном во форма на ДНК. 89 00:03:52,417 --> 00:03:53,851 Во сите наши клетки, 90 00:03:53,875 --> 00:03:58,184 за нашата ДНК се грижат различен состав на протеини. 91 00:03:58,208 --> 00:04:01,018 ДНК е собрана околу протеини наречени хистони, 92 00:04:01,042 --> 00:04:05,351 кои овозможуваат клетките да пакуваат големи количини ДНК во нуклеусот. 93 00:04:05,375 --> 00:04:08,434 Овие машини се викаат ремоделатори на хроматин, 94 00:04:08,458 --> 00:04:11,184 и кога работат, всушност ја собираат ДНК 95 00:04:11,208 --> 00:04:12,476 околу овие хистони 96 00:04:12,500 --> 00:04:16,351 и овозможуваат нови делови на ДНК да се експонираат. 97 00:04:16,375 --> 00:04:19,309 Оваа ДНК потоа ја препознаваат други машини. 98 00:04:19,333 --> 00:04:21,851 Во овој случај, оваа голема молекуларна машина 99 00:04:21,875 --> 00:04:23,559 бара сегменти на ДНК 100 00:04:23,583 --> 00:04:25,893 што кажува дека е на почетокот на генот. 101 00:04:25,917 --> 00:04:27,601 Кога ќе најде сегмент, 102 00:04:27,625 --> 00:04:30,393 поминува низ серија на промени на обликот 103 00:04:30,417 --> 00:04:32,518 што овозможува да внесува нова машинерија 104 00:04:32,542 --> 00:04:36,684 која наизменично го прави генот да се вклучи или транскрибира. 105 00:04:36,708 --> 00:04:39,809 Ова треба да е строго регулиран процес, 106 00:04:39,833 --> 00:04:42,601 затоа што вклучување на погрешен ген во погрешно време 107 00:04:42,625 --> 00:04:45,268 може да има катастрофални последици. 108 00:04:45,292 --> 00:04:48,101 Научниците сега можат да користат протеински машини 109 00:04:48,125 --> 00:04:49,559 за да уредуваат геноми. 110 00:04:49,583 --> 00:04:52,018 Сигурна сум дека сите сте чуле за CRISPR. 111 00:04:52,042 --> 00:04:54,851 CRISPR го искористува протеинот познат како Кас9, 112 00:04:54,875 --> 00:04:57,809 што може да се конструира да препознае и сече 113 00:04:57,833 --> 00:05:00,226 специфична секвенца на ДНК. 114 00:05:00,250 --> 00:05:01,518 Во овој пример, 115 00:05:01,542 --> 00:05:05,518 два Кас9 протеини се користат за да се извади проблематичен дел на ДНК, 116 00:05:05,542 --> 00:05:09,018 Пример, дел на ген што може да развие болест. 117 00:05:09,042 --> 00:05:10,519 Тогаш се користи клеточна машинерија 118 00:05:10,543 --> 00:05:14,059 за да спои два краја на ДНК заедно. 119 00:05:14,083 --> 00:05:15,351 Како молекуларен аниматор, 120 00:05:15,375 --> 00:05:18,684 еден од најголемите предизвици ми е визуелизирање на несигурноста. 121 00:05:18,708 --> 00:05:22,018 Сите анимации што ви ги покажав претставуваат хипотези, 122 00:05:22,042 --> 00:05:24,309 за фунционирањето на процесот 123 00:05:24,333 --> 00:05:26,684 базирани на најдобрите информации кои ги имаме. 124 00:05:26,708 --> 00:05:28,684 Но за многу молекуларни процеси, 125 00:05:28,708 --> 00:05:31,684 сѐ уште сме во рани фази на разбирање на работите, 126 00:05:31,708 --> 00:05:33,018 и има многу да се учи. 127 00:05:33,042 --> 00:05:34,309 Вистината е 128 00:05:34,333 --> 00:05:38,292 дека овие невидливи молекуларни светови се огромни и нецелосно истражени. 129 00:05:39,458 --> 00:05:41,518 За мене, овие молекуларни пејзажи 130 00:05:41,542 --> 00:05:44,934 се исто толку интересни за истражување како природниот свет 131 00:05:44,958 --> 00:05:47,351 видлив за сите нас. 132 00:05:47,375 --> 00:05:48,643 Ви благодарам. 133 00:05:48,667 --> 00:05:51,792 (аплауз)