0:00:02.417,0:00:03.684
Я живу в штате Юта,

0:00:03.708,0:00:06.559
который известен своими [br]природными ландшафтами,

0:00:06.583,0:00:09.143
одними из наиболее впечатляющих[br]на нашей планете.

0:00:09.167,0:00:12.643
Легко быть потрясённым[br]этими удивительными пейзажами

0:00:12.667,0:00:16.518
и быть очарованным этими[br]чуть ли не инопланетными образованиями.

0:00:16.542,0:00:20.184
Как учёный я люблю наблюдать природу.

0:00:20.208,0:00:21.976
Но как клеточный биолог,

0:00:22.000,0:00:24.809
я больше заинтересована[br]в понимании мира природы

0:00:24.833,0:00:27.042
в гораздо меньшем масштабе.

0:00:27.917,0:00:30.726
Я молекулярный аниматор[br]и работаю с другими исследователями

0:00:30.750,0:00:33.643
над созданием визуализации[br]молекул, которые так малы,

0:00:33.667,0:00:35.268
что фактически невидимы.

0:00:35.292,0:00:38.143
Эти молекулы меньше[br]чем длина волны света, а это значит,

0:00:38.167,0:00:40.406
что их нельзя увидеть непосредственно,

0:00:40.430,0:00:42.476
даже в лучших оптических микроскопах.

0:00:42.500,0:00:44.643
Так как же я делаю визуализацию того,

0:00:44.667,0:00:46.643
что практически невидимо?

0:00:46.667,0:00:48.809
Учёные, такие как мои коллеги,

0:00:48.833,0:00:50.934
могут потратить всю[br]профессиональную жизнь

0:00:50.958,0:00:53.518
на то, чтобы понять[br]всего один молекулярный процесс.

0:00:53.542,0:00:56.018
Для этого они проводят[br]серии экспериментов,

0:00:56.042,0:00:59.143
каждый из которых —[br]маленький кусочек головоломки.

0:00:59.167,0:01:01.934
Один эксперимент[br]может рассказать о форме белка,

0:01:01.958,0:01:03.380
другой эксперимент расскажет

0:01:03.380,0:01:05.536
о взаимодействии с иными белками,

0:01:05.560,0:01:08.465
а третий эксперимент расскажет,[br]где это найти в клетке.

0:01:08.489,0:01:12.476
И вся эта информация[br]используется для выдвижения гипотезы,

0:01:12.500,0:01:15.583
то есть истории о том,[br]как молекула может работать.

0:01:17.000,0:01:20.934
Моя работа — взять эти идеи[br]и превратить их в анимацию.

0:01:20.958,0:01:22.186
Это бывает сложно,

0:01:22.186,0:01:25.476
потому что оказывается, молекулы[br]делают совершенно безумные вещи.

0:01:25.500,0:01:28.851
Но эти анимации могут быть[br]очень полезны для исследователей,

0:01:28.875,0:01:31.976
для того, чтобы донести идеи,[br]как работают эти молекулы.

0:01:32.000,0:01:34.768
Они также позволяют нам[br]увидеть молекулярный мир

0:01:34.792,0:01:36.351
глазами самих молекул.

0:01:36.375,0:01:38.309
Я хотела бы показать некоторые анимации,

0:01:38.333,0:01:41.851
краткий обзор того,[br]что я считаю чудесами природы

0:01:41.875,0:01:43.559
молекулярного мира.

0:01:43.583,0:01:45.559
Во-первых — иммунная клетка.

0:01:45.583,0:01:48.476
Эти виды клеток[br]должны ползать в наших телах,

0:01:48.500,0:01:51.518
чтобы найти захватчиков,[br]таких как патогенные бактерии.

0:01:51.542,0:01:54.643
Управляет движением[br]один из моих любимых белков,

0:01:54.667,0:01:55.934
он называется актин

0:01:55.958,0:01:58.434
и является частью того,[br]что известно как цитоскелет.

0:01:58.458,0:02:00.101
В отличие от наших скелетов,

0:02:00.125,0:02:03.851
актиновые филаменты, или нити,[br]постоянно строятся и разбираются.

0:02:03.875,0:02:07.268
Актиновый цитоскелет играет[br]невероятно важную роль в наших клетках.

0:02:07.292,0:02:09.059
Он позволяет им менять форму,

0:02:09.083,0:02:11.476
двигаться, прилипать к поверхностям,

0:02:11.500,0:02:13.934
а также поглощать бактерии.

0:02:13.958,0:02:16.559
Актин также участвует[br]в различных видах движения.

0:02:16.583,0:02:19.768
В клетках мышц актиновые структуры[br]образуют правильные филаменты,

0:02:19.792,0:02:21.309
которые выглядят как ткань.

0:02:21.333,0:02:24.268
Когда наши мышцы сокращаются,[br]эти филаменты стянуты,

0:02:24.292,0:02:26.309
и они возвращаются в исходное положение,

0:02:26.333,0:02:27.809
когда мышцы расслабляются.

0:02:27.833,0:02:31.059
Другие части цитоскелета,[br]в этом случае микротрубочки,

0:02:31.083,0:02:33.768
ответствены за дальние перемещения.

0:02:33.792,0:02:36.434
Они могут рассматриваться[br]как главные магистрали

0:02:36.458,0:02:39.809
для перемещений через всю клетку.

0:02:39.833,0:02:42.601
В отличие от наших дорог,[br]микротрубочки растут и сжимаются,

0:02:42.625,0:02:44.059
появляясь, когда они нужны,

0:02:44.083,0:02:46.434
и исчезая, когда их работа сделана.

0:02:46.458,0:02:48.893
Молекулярная версия полуприцепов —

0:02:48.917,0:02:51.476
это белки, так и названные[br]моторными белками,

0:02:51.500,0:02:53.976
которые могут ходить по микротрубочкам,

0:02:54.000,0:02:56.684
перетаскивая иногда огромные грузы,

0:02:56.708,0:02:58.518
такие как органеллы, позади себя.

0:02:58.542,0:03:01.393
Этот конкретный моторный белок[br]известен как динеин,

0:03:01.417,0:03:03.851
он может работать вместе в группах,

0:03:03.875,0:03:07.309
что выглядит, по крайней мере для меня,[br]как колесница с лошадьми.

0:03:07.333,0:03:11.184
Как видите, клетка — это крайне[br]изменчивое, динамичное образование,

0:03:11.208,0:03:14.643
где всё постоянно строится и разбирается.

0:03:14.643,0:03:16.042
Но некоторые из этих структур

0:03:16.042,0:03:18.143
труднее разобрать на части, чем другие.

0:03:18.143,0:03:20.505
Чтобы обеспечить своевременный[br]демонтаж структур,

0:03:20.505,0:03:23.559
привлекаются специальные силы.

0:03:23.583,0:03:26.309
Эта работа отчасти делается[br]белками, вроде этих.

0:03:26.333,0:03:27.851
Эти белки в форме пончиков —

0:03:27.875,0:03:29.893
в клетке их много разных типов —

0:03:29.917,0:03:31.976
все, кажется, действуют одинаково,

0:03:32.000,0:03:35.393
тянут отдельные белки[br]через своё центральное отверстие.

0:03:35.417,0:03:37.976
Когда эти белки не работают[br]должным образом,

0:03:38.000,0:03:40.726
те белки, которые должны быть разобраны,

0:03:40.750,0:03:43.184
могут иногда слипаться и агрегировать,

0:03:43.208,0:03:47.393
что может привести к таким страшным[br]заболеваниям, как болезнь Альцгеймера.

0:03:47.417,0:03:49.434
А теперь давайте посмотрим на ядро,

0:03:49.458,0:03:52.393
где находится наш геном в форме ДНК.

0:03:52.417,0:03:53.851
Во всех наших клетках

0:03:53.875,0:03:58.184
ДНК поддерживается набором белков,[br]о котором, в свою очередь, и заботится.

0:03:58.208,0:04:01.018
ДНК наматывается на белки,[br]которые называются гистоны

0:04:01.042,0:04:05.351
и которые позволяют клеткам упаковывать[br]большое количество ДНК в наше ядро.

0:04:05.375,0:04:08.434
Эти машины называются[br]ремоделеры хроматина.

0:04:08.458,0:04:11.184
Они передвигают структурные части ДНК

0:04:11.208,0:04:12.476
вокруг и вдоль гистонов

0:04:12.500,0:04:16.351
и позволяют получить доступ [br]к новым участкам ДНК.

0:04:16.375,0:04:19.309
Эту ДНК затем могут распознать[br]другие машины.

0:04:19.333,0:04:21.851
В данном случае эта[br]большая молекулярная машина

0:04:21.875,0:04:23.559
ищет сегмент ДНК,

0:04:23.583,0:04:25.893
который говорит ей,[br]что находится в начале гена.

0:04:25.917,0:04:27.601
Как только она находит сегмент,

0:04:27.625,0:04:30.393
она производит последовательные[br]изменения формы,

0:04:30.417,0:04:32.518
которые открывают доступ другим машинам,

0:04:32.542,0:04:36.684
что, в свою очередь, позволяет этот ген[br]включить или расшифровать.

0:04:36.708,0:04:39.809
Это должен быть очень жёстко[br]регулируемый процесс,

0:04:39.833,0:04:42.601
потому что включение неверного гена[br]в неверное время

0:04:42.625,0:04:45.268
может иметь катастрофические последствия.

0:04:45.292,0:04:48.101
Учёные теперь могут[br]использовать белковые машины

0:04:48.125,0:04:49.559
для редактирования геномов.

0:04:49.583,0:04:52.018
Я уверена, что все вы слышали о CRISPR.

0:04:52.042,0:04:54.851
CRISPR использует белок,[br]известный как Cas9,

0:04:54.875,0:04:57.809
который проектируется так,[br]чтобы распознавать и разрезать

0:04:57.833,0:05:00.226
очень специфическую[br]последовательность ДНК.

0:05:00.250,0:05:01.518
В этом примере

0:05:01.542,0:05:05.518
два белка Cas9 используются,[br]чтобы вырезать проблемный кусок ДНК.

0:05:05.542,0:05:09.008
Например, часть гена,[br]которая может вызвать болезнь.

0:05:09.008,0:05:10.783
Клеточная техника затем используется,

0:05:10.783,0:05:14.059
чтобы заново склеить два конца ДНК.

0:05:14.083,0:05:15.351
Одна из моих трудностей

0:05:15.375,0:05:18.684
как молекулярного аниматора —[br]визуализация неопределённости.

0:05:18.708,0:05:22.018
Все анимации, которые я вам показала, —[br]гипотезы моих коллег о том,

0:05:22.042,0:05:24.309
как работает процесс

0:05:24.333,0:05:26.684
на основании лучшей[br]информации, что у них есть.

0:05:26.708,0:05:28.684
Но для многих молекулярных процессов

0:05:28.708,0:05:31.684
мы всё ещё находимся[br]на ранних стадиях понимания вещей,

0:05:31.708,0:05:33.018
и многое ещё надо изучать.

0:05:33.042,0:05:34.309
Правда в том,

0:05:34.333,0:05:38.292
что эти невидимые молекулярные миры[br]обширны и не исследованы.

0:05:39.458,0:05:41.518
Для меня эти молекулярные пейзажи

0:05:41.542,0:05:44.934
так же интересно исследовать,[br]как и мир природы,

0:05:44.958,0:05:47.351
который мы все видим.

0:05:47.375,0:05:48.643
Спасибо.

0:05:48.667,0:05:51.792
(Аплодисменты)