Unë jetoj në Utah, një vend i njohur për peizazhet natyrale më magjepsëse në këtë planet. Është e lehtë të mbushesh me emocion nga këto pamje mahnitëse, dhe të magjepsesh nga këto formacione në dukje jashtëtokësore. Si shkencëtare, më pëlqen shumë të vëzghoj natyrën. Por si biologe qelizore, më intereson më shumë të kuptuarit e natyrës në një shkallë shumë më të vogël. Unë jam animatore molekulare dhe punoj me studiues të tjerë për të krijuar vizualizime molekulash që janë kaq të vogla, sa në thelb, janë të padukshme. Këto molekula janë më të vogla se gjatësia e valës së dritës, që do të thotë se s'mund t'i shohim dot direkt edhe me mikroskopët më të mirë optikë. Pra, si mund të krijoj vizualizime të gjërave që janë aq të vogla sa s'mund t'i shohim? Shkencëtarët, si bashkëpunuesit e mi, mund të shpenzojnë të gjithë karrierën e tyre profesionale për të kuptuar një proces molekular. Për ta bërë këtë, ata kryejnë një sërë eksperimentesh që na mësojnë një pjesë të vogël të enigmës. Një tjetër lloj eksperimenti, mund të na tregojë për formën e një proteine, ndërsa një tjetër me ç'proteina të tjera bashkëvepron dhe një tjetër na tregon se ku gjendet në qelizë. Të gjitha këto copëza informacioni, mund të përdoren për të dalë me një hipotezë, një histori, në thelb, se si një molekulë mund të funksionojë. Detyra ime është t'i marr këto ide dhe t'i shndërroj në një animacion. Kjo mund të jetë e ndërlikuar, pasi rezulton se këto molekula bëkan gjëra shumë të çuditshme. Por këto animacione mund të jenë shumë të dobishme për studiuesit për të përcjellë idetë e tyre, mbi mënyrën si funksionojnë molekulat. Ata mund të na lejojnë madje ta shohim botën molekulare përmes syve të tyre. Do të doja t'ju tregoja disa animacione, një tur të shkurtër të asaj çfarë gjykoj se janë disa nga mrekullitë e natyrës së botës molekulare. Së pari, kjo është një qelizë imunitare. Këto lloj qelizash duhet të vijnë vërdallë trupit tonë në mënyrë që të gjejnë pushtues si bakteret patogjene. Kjo lëvizje fuqizohet nga një prej proteinave të mia të preferuara e quajtur aktin, e cila është pjesë e të ashtuquajturit citoskelet. Ndryshe nga skeletët tanë, filamentet e aktinës ndërtohen dhe shpërbëhen në mënyrë të vazhdueshme. Citoskeleti i aktinës luan një rol tepër të rëndësishëm në qelizat tona. I mundëson atyre të ndryshojnë formë, të lëvizin, të ngjiten në sipërfaqe të ndryshme dhe gjithashtu të asgjësojnë baktere. Aktina është pjesë edhe e një lloj lëvizjeje tjetër. Në qelizat muskulore, strukturat e aktinës formojnë këto filamente të rregullta që duken si pëlhurë. Kur muskujt tanë tkurren, këto filamente vijnë sëbashku dhe kthehen prapë në pozicionin e mëparshëm kur muskujt tanë shtrihen. Pjesë të tjera të citosekletit, në këtë rast mikrotubat, janë përgjegjës për trasportin në distanca të largëta. Mund të themi që janë autostrada qelizore që përdoren për të lëvizur gjëra nga njëra anë e qelizës në tjetrën. Ndryshe nga rrugët tona, mikrotubat rriten dhe tkurren, duke u shfaqur kur nevojiten dhe duke u zhdukur kur puna është kryer. Versioni molekular i gjysmërimorkiove janë proteinat e quajtura proteinat motorike që mund të ecin përgjatë mikrotubave, duke tërhequr ndonjëherë, ngarkesa të mëdha pas tyre si për shembull organele. Kjo proteinë motorike në veçanti, njihet si dinein dhe dihet se mund të punojë në grupe që duken, sipas meje të paktën, si karrocë kuajsh. Siç e shihni, qeliza një mjedis tepër dinamik dhe gjithnjë në ndryshim, ku objekte ndërtohen dhe shpërbëhen në mënyrë të vazhdueshme. Por, disa nga këto struktura janë më të vështira për tu shpërbërë se disa të tjera dhe duhet të thirren forcat speciale në mënyrë që këto struktura të shpërbëhen në kohë. Kjo detyrë kryhet pjesërisht nga proteina të tilla. Këto proteina në formë gjevreku, prej të cilave ka një shumëllojshmëri në qelizë, të gjitha punojnë në shpërbërjen e strukturave duke tërhequr secilën proteinë përmes një vrime qëndrore. Kur këto proteina nuk punojnë si duhet, llojet e proteinave që duhet të shpërbëhen ndonjëherë mund të ngjiten sëbashku dhe bashkohen dhe kjo mund të sjellë sëmundje të tmerrshme, si Alzheimer-i. Le t'i hedhim një sy bërthamës, e cila përmban gjenomën tonë në formën e ADN-së. Në çdo qelizë tonën, një sërë proteinash kujdesen dhe mirëmbajnë ADN-në tonë. ADN-ja mbështillet rreth këtyre proteinave, të quajtura histone që mundësojnë qelizat të paketojnë, sasi të mëdha ADN-je në bërthamë. Këto makinizma quhen rimodelues kromatik, dhe ata punojnë duke shtyrë ADN-në përreth këtyre histoneve dhe lejojnë pjesë të tjera ADN-je të dalin në pah. Kjo ADN mund të njihet nga mekanizma të tjerë. Në këtë rast, ky mekanizëm i madh molekular po kërkon një segment ADN-je që t'i tregojë se është fillimi i një gjeni. Sapo e gjen një segment, i nënshtrohet një sërë ndryshimesh forme, gjë që e mundëson të sjellë një tjetër mekanizëm që më pas lejon një gjen të aktivizohet ose të transkiptohet. Ky duhet të jetë një proces i rregulluar shumë rreptësisht, sepse aktivizimi i gjenit të gabuar në kohën e gabuar mund të sjellë pasoja shkatërrimtare. Shkencëtarët janë tani në gjendje të përdorin mekanizma proteinik për të modifikuar gjenoma. Jam e sigurt, të gjithë ju keni dëgjuar për CRISPR. CRIPSR shfrytëzon një proteinë të njohur is Cas9, e cila mund të ndërtohet që të njohë dhe presë një sekuencë tepër specifike të ADN-së. Te ky shembull, dy proteina Cas9 po përdoren për të prerë një pjesë ADN-je problematike. Për shembull, një pjesë e gjenit që mund të sjellë një sëmundje. Më pas përdoret mekanizmi qelizor për të ngjitur dy skajet e ADN-së prapë bashkë. Si animatore molekulare, një nga sfidat më të mëdha është të përfytyruarit e të panjohurës. Të gjitha animacionet që ju kam treguar përfaqësojnë hipoteza, atë çka mendojnë bashkëpunuesit e mi si funksionon një proces, bazuar në informacionin më të mirë që kanë. Por, për shumë procese molekulare, jemi ende në hapat e parë të të kuptuarit të gjërave, dhe ka shumë për të mësuar. E vërteta është se këto botë të padukshme molekulare janë të gjera dhe të pashkelura. Për mua, këto peizazhe molekulare janë po aq interesante për tu eksploruar sa edhe një botë natyrale të cilën mund ta shohim përreth nesh. Faleminderit. (Duartrokitje)