Return to Video

Les meravelles del món molecular, animades

  • 0:02 - 0:04
    Visc a Utah,
  • 0:04 - 0:07
    un lloc famós perquè hi ha
    alguns dels paisatges naturals
  • 0:07 - 0:09
    més impressionants del planeta.
  • 0:09 - 0:13
    És fàcil sentir-se aclaparat
    per aquestes vistes tan fantàstiques
  • 0:13 - 0:17
    i sentir-se fascinat per aquestes
    formacions que semblen extraterrestres.
  • 0:17 - 0:20
    Com a científica,
    m'encanta observar el món natural.
  • 0:20 - 0:22
    Però com a biòloga cel·lular,
  • 0:22 - 0:25
    m'interessa molt més
    comprendre el món natural
  • 0:25 - 0:27
    a una escala molt, molt més petita.
  • 0:28 - 0:31
    Sóc animadora molecular,
    i treballo amb altres investigadors
  • 0:31 - 0:33
    per crear visualitzacions de molècules
    tan petites,
  • 0:34 - 0:35
    que són essencialment invisibles.
  • 0:35 - 0:38
    Són més petites que
    la longitud d'ona de la llum,
  • 0:38 - 0:40
    i això significa que
    no les podem veure directament,
  • 0:40 - 0:43
    ni tan sols
    amb els millors microscopis de llum.
  • 0:43 - 0:45
    Aleshores, com podem representar coses
  • 0:45 - 0:47
    tan petites que no podem veure?
  • 0:47 - 0:49
    Hi ha científics,
    com els meus col·laboradors,
  • 0:49 - 0:51
    que dediquen
    tota la seva vida professional
  • 0:51 - 0:54
    a treballar per entendre
    un procés molecular.
  • 0:54 - 0:56
    Per tal d'aconseguir-ho,
    fan una sèrie d'experiments
  • 0:56 - 0:59
    cadascun dels quals ens explica
    una petita part del trencaclosques.
  • 0:59 - 1:02
    Un experiment ens pot informar
    sobre la forma d'una proteïna,
  • 1:02 - 1:04
    mentre que un altre ens pot dir
  • 1:04 - 1:06
    amb quines altres proteïnes
    podria interactuar,
  • 1:06 - 1:09
    i un altre, on s'ubicaria
    aquesta proteïna dins la cèl·lula.
  • 1:09 - 1:12
    I tots aquests trossets d'informació
    s'utilitzen per elaborar una hipòtesi,
  • 1:12 - 1:15
    una història sobre el possible
    funcionament d'una molècula.
  • 1:17 - 1:20
    La meva feina és agafar totes aquestes
    idees i convertir-les en una animació.
  • 1:21 - 1:22
    I això pot ser una mica complicat,
  • 1:22 - 1:25
    perquè resulta que les molècules
    poden fer coses molt esbojarrades.
  • 1:25 - 1:29
    Aquestes animacions poden ser
    molt útils per als investigadors
  • 1:29 - 1:32
    a l'hora d'explicar com creuen que
    podrien funcionar aquestes molècules.
  • 1:32 - 1:35
    També ens permeten
    veure el món molecular
  • 1:35 - 1:36
    a través dels seus ulls.
  • 1:36 - 1:38
    M'agradaria ensenyar-vos
    algunes animacions,
  • 1:38 - 1:41
    i fer un breu recorregut
    pel que crec que són
  • 1:41 - 1:43
    meravelles naturals del món molecular.
  • 1:43 - 1:46
    Per començar, això és
    una cèl·lula del sistema immunitari.
  • 1:46 - 1:48
    Aquest tipus de cèl·lules
    repten pel nostre cos
  • 1:48 - 1:51
    buscant invasors
    com bacteris patògens.
  • 1:51 - 1:55
    Aquest moviment el fa possible
    una de les meves proteïnes preferides
  • 1:55 - 1:56
    que s'anomena actina,
  • 1:56 - 1:58
    i que forma part del que
    es coneix com a citoesquelet.
  • 1:58 - 2:00
    A diferència dels nostres esquelets,
  • 2:00 - 2:03
    els filaments d'actina es construeixen
    i es destrueixen constantment.
  • 2:03 - 2:08
    El citoesquelet d'actina té unes funcions
    importantíssimes a les nostres cèl·lules.
  • 2:08 - 2:09
    Els permet canviar de forma,
  • 2:09 - 2:11
    moure's, adherir-se a superfícies
  • 2:12 - 2:14
    i empassar-se bacteris.
  • 2:14 - 2:17
    L'actina també participa
    en un altre tipus de moviment.
  • 2:17 - 2:20
    A les nostres cèl·lules musculars,
    hi forma uns filaments homogenis
  • 2:20 - 2:22
    que semblen una mena de teixit.
  • 2:22 - 2:25
    Quan els nostres músculs es contreuen,
    aquests filaments s'ajunten
  • 2:25 - 2:28
    i tornen a la seva posició original
    quan els músculs es relaxen.
  • 2:28 - 2:31
    Altres parts del citoesquelet,
    en aquest cas els microtúbuls,
  • 2:31 - 2:34
    s'encarreguen del transport
    de llarga distància.
  • 2:34 - 2:36
    Serien com autopistes cel·lulars
  • 2:36 - 2:40
    que s'utilitzen per moure coses
    d'un cantó a l'altre de la cèl·lula.
  • 2:40 - 2:44
    A diferència de les nostres carreteres,
    els microtúbuls s'estiren i s'encongeixen,
  • 2:44 - 2:47
    apareixen quan es necessiten
    i desapareixen quan han fet la feina.
  • 2:47 - 2:49
    La versió molecular dels camions remolc
  • 2:49 - 2:52
    són unes proteïnes encertadament
    anomenades proteïnes motores,
  • 2:52 - 2:54
    que poden caminar
    al costat dels microtúbuls,
  • 2:54 - 2:57
    arrossegant càrregues que
    de vegades són enormes,
  • 2:57 - 2:59
    tals com orgànuls, darrere seu.
  • 2:59 - 3:01
    Aquesta proteïna motora s'anomena dineïna,
  • 3:01 - 3:05
    i se sap que és capaç de treballar
    conjuntament, en grups que recorden,
  • 3:05 - 3:07
    almenys a mi me'ls recorden,
    el carros de cavalls.
  • 3:07 - 3:11
    Com veieu, la cèl·lula és un indret
    increïblement canviant i dinàmic,
  • 3:11 - 3:15
    on les coses es construeixen
    i es destrueixen constantment.
  • 3:15 - 3:18
    Però algunes d'aquestes estructures
    costen més de desmuntar que d'altres.
  • 3:18 - 3:20
    I s'han d'utilitzar unes forces especials
  • 3:20 - 3:24
    per garantir que aquestes estructures
    es desmuntin de manera ordenada.
  • 3:24 - 3:26
    I aquesta feina la fan, en part,
    proteïnes com aquestes.
  • 3:26 - 3:28
    Aquestes proteïnes amb forma de donut,
  • 3:28 - 3:31
    de les quals n'hi ha molts tipus
    a l'interior d'una cèl·lula,
  • 3:31 - 3:33
    sembla que tenen la funció
    de destruir estructures
  • 3:33 - 3:36
    estirant proteïnes una a una
    a través d'un forat central.
  • 3:36 - 3:38
    Quan aquestes proteïnes
    no funcionen correctament,
  • 3:38 - 3:41
    els tipus de proteïnes
    que s'haurien de desmuntar
  • 3:41 - 3:44
    de vegades es poden enganxar
    entre elles i formar agregats
  • 3:44 - 3:47
    i això pot donar lloc a
    malalties tan terribles com l'Alzheimer.
  • 3:47 - 3:49
    Fem un cop d'ull al nucli,
  • 3:49 - 3:52
    que acull el nostre genoma en forma d'ADN.
  • 3:52 - 3:54
    A totes les nostres cèl·lules,
  • 3:54 - 3:58
    un conjunt divers de proteïnes té cura
    i fa el manteniment del nostre ADN.
  • 3:58 - 4:01
    L'ADN està cargolat al voltant
    d'unes proteïnes anomenades histones,
  • 4:01 - 4:05
    que permeten a les cèl·lules emmagatzemar
    grans quantitats d'ADN dins del seu nucli.
  • 4:05 - 4:08
    Aquestes màquines s'anomenen
    remodeladors de cromatina,
  • 4:09 - 4:12
    i cargolen l'ADN
    al voltant de les histones
  • 4:12 - 4:16
    i permeten que noves peces d'ADN
    quedin exposades.
  • 4:16 - 4:19
    Així, aquest ADN pot ser reconegut
    per una altra maquinària.
  • 4:19 - 4:22
    En aquest cas,
    una gran màquina molecular
  • 4:22 - 4:24
    està buscant un segment d'ADN
  • 4:24 - 4:26
    que li indica que es troba
    al principi d'un gen.
  • 4:26 - 4:28
    Quan ja ha trobat el segment,
  • 4:28 - 4:30
    experimenta una sèrie de canvis de forma
  • 4:30 - 4:33
    que li permeten incorporar
    una altra maquinària,
  • 4:33 - 4:36
    que a la seva vegada permetrà
    que un gen s'activi o sigui transcrit.
  • 4:37 - 4:40
    Aquest procés ha d'estar regulat
    d'una forma molt precisa
  • 4:40 - 4:43
    perquè activar el gen equivocat
    en el moment equivocat
  • 4:43 - 4:45
    pot tenir conseqüències desastroses.
  • 4:45 - 4:48
    Avui dia els científics poden utilitzar
    màquines de proteïnes
  • 4:48 - 4:49
    per editar els genomes.
  • 4:49 - 4:52
    Segurament tots vosaltres
    haureu sentit a parlar del CRISPR
  • 4:52 - 4:55
    El CRISPR aprofita una proteïna
    anomenada Cas9
  • 4:55 - 4:58
    que pot ser modificada
    per reconèixer i tallar
  • 4:58 - 5:00
    una seqüència molt específica d'ADN.
  • 5:00 - 5:02
    En aquest exemple,
  • 5:02 - 5:06
    s'utilitzen dues proteïnes Cas9
    per tallar un tros d'ADN problemàtic.
  • 5:06 - 5:09
    Per exemple, la part d'un gen
    que podria produir una malaltia.
  • 5:09 - 5:11
    Després, la maquinària
    cel·lular s'utilitza
  • 5:11 - 5:14
    per tornar a unir
    els dos extrems d'ADN.
  • 5:14 - 5:15
    Com a animadora
    molecular,
  • 5:15 - 5:19
    un dels meus grans reptes
    és visualitzar la incertesa.
  • 5:19 - 5:22
    Totes les animacions que us he mostrat
    representen hipòtesis,
  • 5:22 - 5:25
    com creuen els meus col·laboradors
    que un procés determinat funciona,
  • 5:25 - 5:27
    basant-se en la millor informació
    que tenen.
  • 5:27 - 5:29
    Però per a molts processos moleculars,
  • 5:29 - 5:32
    encara ens trobem
    a les primeres fases de comprensió,
  • 5:32 - 5:34
    i tenim molt per aprendre.
  • 5:34 - 5:35
    La veritat és que
  • 5:35 - 5:38
    aquests mons moleculars invisibles
    són molt grans i estan molt poc explorats.
  • 5:39 - 5:42
    Per mi, aquests paisatges moleculars
  • 5:42 - 5:45
    són tan emocionants d'explorar
    com el món natural
  • 5:45 - 5:47
    que és visible al nostre voltant.
  • 5:47 - 5:49
    Gràcies
  • 5:49 - 5:52
    (Aplaudiments)
Títol:
Les meravelles del món molecular, animades
Speaker:
Janet Iwasa
Descripció:

Algunes estructures biològiques són tan petites que els científics no les poden veure ni amb els microscopis més potents. I en aquestes circumstàncies, la Janet Iwasa, animadora molecular i Fellow de TED, es torna creativa. En aquesta xerrada, explorareu immensos mons moleculars mai vistos, a través d'animacions fascinants que imaginen com podrien funcionar.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Projecte:
TEDTalks
Duration:
06:05

Catalan subtitles

Revisions