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Una animación de las maravillas del mundo molecular

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    Vivo en Utah,
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    lugar conocido por tener los paisajes
    naturales más imponentes del planeta.
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    Es fácil sentirse abrumado
    por estas imágenes sorprendentes
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    y fascinado por estas formaciones
    que lucen tan extrañas.
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    Como científica, me encanta
    observar el mundo natural.
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    Pero como bióloga celular,
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    me interesa mucho más
    entender el mundo natural
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    a una escala mucho, mucho más pequeña.
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    Soy animadora molecular
    y trabajo con otros investigadores
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    para crear representaciones
    de moléculas tan pequeñas,
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    que son prácticamente invisibles.
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    Estas moléculas son más pequeñas
    que una longitud de onda de luz,
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    es decir, no pueden
    verse de forma directa,
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    ni siquiera con los mejores
    microscopios ópticos.
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    ¿Cómo creo representaciones de cosas
    tan pequeñas que no pueden ni verse?
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    Algunos científicos, como mis colegas,
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    destinan toda su carrera profesional
    a entender un solo proceso molecular.
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    Para logralo, llevan a cabo
    una serie de experimentos,
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    cada uno de los cuales puede develar
    una pieza del rompecabezas.
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    Un experimento puede enseñarnos
    sobre la forma de la proteína,
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    otro puede explicarnos
    con qué otras proteínas interactúa
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    y otro puede mostrarnos en
    qué parte de la célula se encuentra.
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    Todas estas piezas de información
    pueden usarse para elaborar una hipótesis,
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    una historia, esencialmente,
    de cómo funciona una molécula.
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    Mi trabajo consiste en tomar estas ideas
    y transformarlas en una animación.
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    Esto puede ser difícil,
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    porque resulta que las moléculas
    pueden hacer cosas asombrosas.
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    Pero estas animaciones pueden ser
    muy útiles para que los investigadores
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    comuniquen sus ideas sobre
    el funcionamiento de las moléculas.
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    También nos permiten ver
    el mundo molecular a través de sus ojos.
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    Quiero mostrarles unas animaciones,
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    una pequeña muestra de
    lo que considero maravillas naturales
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    del mundo molecular.
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    Aquí vemos una célula inmunitaria.
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    Estas células se desplazan
    por nuestro organismo
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    en busca de invasores
    como bacterias patógenas.
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    Este movimiento es impulsado
    por una de mis proteínas favoritas
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    llamada "actina",
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    parte de lo que conocemos
    como citoesqueleto.
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    A diferencia del esqueleto,
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    los filamentos de la actina
    se construyen y desarman constantemente.
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    El citoesqueleto de actina
    tiene funciones esenciales en la célula.
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    Le permiten cambiar de forma,
    desplazarse, adherirse a las superficies
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    y también alimentarse de bacterias.
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    La actina también influye
    en otro tipo de movimiento.
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    En las células musculares,
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    las estructuras de actina forman
    filamentos regulares similar a un tejido.
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    Cuando los músculos se contraen,
    dichos filamentos se contraen,
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    y vuelven a su posición original
    cuando los músculos se relajan.
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    Otras partes del citoesqueleto,
    en este caso los microtúbulos,
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    son responsables del transporte
    a larga distancia.
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    Pueden considerarse
    como autopistas celulares
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    que se usan para trasladar material
    de un lado al otro de la célula.
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    Pero estos microtúbulos
    crecen y se contraen,
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    aparecen cuando se los necesita
    y desaparecen tras realizar su trabajo.
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    La versión molecular
    de los camiones con remolque
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    son las convenientemente
    llamadas "proteínas motoras",
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    capaces de desplazarse
    por los microtúbulos,
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    trasladando en ocasiones grandes cargas
    como organelas, tras de sí.
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    Esta proteína motora
    en particular se llama dineína,
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    y se la conoce por ser capaz
    de trabajar en grupos
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    que se ven como un carruaje
    de caballos, al menos para mí.
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    Como pueden ver, la célula es un lugar
    increíblemente volátil y dinámico
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    donde se crean y desarman
    cosas constantemente.
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    Pero algunas de estas estructuras
    son más difíciles de desarmar que otras
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    y se requiere de fuerzas especiales
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    para garantizar que las estructuras
    sean desarmadas oportunamente.
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    Estas proteínas cumplen esa tarea.
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    Estas proteínas en forma de rosquilla,
    de las que hay muchas en cada célula,
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    todas parecen desarmar las estructuras
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    al separar proteínas individuales
    a través de un orificio central.
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    Cuando estas proteínas
    no funcionan correctamente,
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    los tipos de proteínas
    que deben descomponerse
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    pueden en ocasiones
    agruparse y aglomerarse,
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    y esto puede causar enfermedades
    terribles, como el Alzheimer.
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    Ahora echemos un vistazo al núcleo,
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    que alberga nuestro genoma
    en forma de ADN.
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    En todas nuestras células,
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    el ADN es cuidado y preservado
    por un grupo diverso de proteínas.
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    El ADN se envuelve alrededor
    de proteínas llamadas histonas,
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    que permiten a las células almacenar
    grandes cantidades de ADN en el núcleo.
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    Estas máquinas se conocen
    como "remodeladores de cromatina",
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    y lo que hacen básicamente es deslizar
    el ADN alrededor de las histonas,
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    así permiten que nuevas piezas
    de ADN sean expuestas.
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    Este ADN puede ser reconocido
    por otras máquinas.
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    En este caso,
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    esta enorme máquina molecular
    está buscando un segmento de ADN
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    que le indique que se encuentra
    al inicio de un gen.
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    Cuando encuentra ese segmento,
    experimenta una serie de cambios de forma.
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    Esto le permite traer otras máquinas
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    que, a su vez, permiten que
    el gen sea activado o transcripto.
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    Este proceso debe estar
    extremadamente regulado,
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    porque activar el gen incorrecto
    en el momento incorrecto
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    puede producir consecuencias desastrosas.
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    Los científicos pueden hoy día usar
    máquinas de proteínas para editar genomas.
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    Seguramente todos
    escucharon hablar sobre CRISPR.
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    CRISPR aprovecha una proteína
    conocida como Cas9,
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    que puede alterarse
    para reconocer y cortar
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    una secuencia de ADN específica.
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    En este ejemplo,
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    vemos cómo dos proteínas Cas9
    cortan una pieza problemática de ADN,
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    por ejemplo, una parte del gen
    que puede ocasionar una enfermedad.
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    Las máquinas celulares se usan luego
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    para unir, básicamente,
    los dos extremos del ADN.
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    Como animadora molecular,
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    uno de los desafíos más importantes
    es representar la incertidumbre.
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    Todas las animaciones que
    les mostré representan hipótesis:
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    cómo mis colegas
    piensan que se da el proceso,
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    según la mejor información que tienen.
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    Pero sobre muchos otros
    procesos moleculares,
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    aún estamos en las primeras etapas
    de entender cómo se dan
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    y queda mucho por aprender.
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    La verdad es que estos mundos
    moleculares invisibles
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    son vastos y están casi inexplorados.
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    Para mí, estos paisajes moleculares
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    son tan interesantes de explorar
    como los del mundo natural
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    que encontramos a nuestro alrededor.
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    Gracias.
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    (Aplausos)
Títol:
Una animación de las maravillas del mundo molecular
Speaker:
Janet Iwasa
Descripció:

Algunas estructuras biológicas son tan pequeñas que los científicos no pueden observarlas ni con los microscopios más avanzados. Allí es donde entra en juego la creatividad de la animadora molecular y miembro TED, Janet Iwasa. En esta charla exploramos mundos moleculares nunca vistos a través de atractivas animaciones que ilustran cómo podrían funcionar.

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Projecte:
TEDTalks
Duration:
06:05

Spanish subtitles

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