Return to Video

عجایب دنیای مولکولی، انیمیشن شده

  • 0:02 - 0:04
    من در یوتا زندگی می‌کنم،
  • 0:04 - 0:07
    مکانی که به خاطر داشتن
    تعدادی از رعب‌انگیزترین
  • 0:07 - 0:09
    مناظر طبیعی روی این سیاره
    شناخته‌ شده است.
  • 0:09 - 0:13
    به راحتی می‌توان در این
    مناظر شگفت‌انگیز غرق شد،
  • 0:13 - 0:17
    و حقیقتا بعضی اوقات توسط این اشکال
    گاها شبیه به بیگانه‌ها هیجان‌زده شد.
  • 0:17 - 0:20
    به عنوان یک دانشمند، من دوست دارم
    که دنیای طبیعی را مشاهده کنم.
  • 0:20 - 0:22
    اما به عنوان یک زیست‌شناس سلولی،
  • 0:22 - 0:25
    بسیار مشتاق‌تر هستم تا دنیای طبیعی را
  • 0:25 - 0:27
    در مقیاسی بسیار، بسیار کوچکتر درک کنم.
  • 0:28 - 0:31
    من یک انیماتور مولکولی هستم،
    و با دیگر محققان کار می‌کنم
  • 0:31 - 0:34
    تا تصاویری از مولکول‌هایی
    که بسیار کوچک هستند را خلق کنم،
  • 0:34 - 0:35
    آن‌ها اساسا نامرئی هستند.
  • 0:35 - 0:38
    این مولکول‌ها کوچک‌تر
    از طول موج نور هستند.
  • 0:38 - 0:40
    که یعنی هرگز نمی‌توانیم
    آن‌ها را مستقیماً ببینیم،
  • 0:40 - 0:42
    حتی با بهترین میکروسکوپ‌های نوری.
  • 0:42 - 0:45
    پس چگونه من از چیزهایی به این کوچکی
  • 0:45 - 0:47
    که نمی‌توان آن‌ها را دید،
    تصویرسازی می‌کنم؟
  • 0:47 - 0:49
    دانشمندان، مثل همکاران من،
  • 0:49 - 0:51
    می‌توانند تمام طول شغل حرفه‌ای خود را
  • 0:51 - 0:54
    صرف کارکردن برای فهم
    یک فرآیند مولکولی کنند.
  • 0:54 - 0:56
    برای انجام این، آن‌ها تعدادی
    آزمایش انجام می‌دهند
  • 0:56 - 0:59
    که هر کدام می‌تواند تکه کوچکی
    از این پازل را به ما بگوید.
  • 0:59 - 1:02
    نوعی آزمایش می‌تواند درمورد
    شکل پروتئین به ما بگوید،
  • 1:02 - 1:03
    درحالی که دیگری می‌تواند
  • 1:03 - 1:06
    درباره امکان تعامل
    با سایر پروتئین‌ها بگوید،
  • 1:06 - 1:08
    و دیگری درباره‌ی اینکه کجای یک سلول
    می‌تواند یافت شود بگوید.
  • 1:08 - 1:12
    و همه‌ی این تکه‌های اطلاعات می‌توانند
    مورد استفاده قرار بگیرند تا یک فرضیه،
  • 1:12 - 1:16
    یک داستان، اساسا، از اینکه چگونه
    یک مولکول می‌تواند عمل کند برسند.
  • 1:17 - 1:21
    شغل من این است که این ایده‌ها را بگیرم
    و آن‌ها را به انیمیشن تبدیل کنم.
  • 1:21 - 1:22
    این می‌تواند مشکل باشد،
  • 1:22 - 1:26
    چون معلوم شده مولکول‌ها می‌توانند
    کارهای خیلی دیوانه‌واری انجام‌ دهند.
  • 1:26 - 1:29
    اما این انیمیشن‌ها می‌توانند بطور
    باورنکردنی برای محققان مفید باشند
  • 1:29 - 1:32
    تا ایده‌هایشان را ازچگونگی کارکرد
    این مولکول‌ها به‌هم مرتبط کنند.
  • 1:32 - 1:35
    همچنین به ما اجازه می‌دهند
    تا دنیای مولکولی را ببینیم
  • 1:35 - 1:36
    ازطریق چشم‌هایشان.
  • 1:36 - 1:38
    می‌خواهم تعدادی انیمیشن
    به شما نشان دهم،
  • 1:38 - 1:42
    تور مختصری از چیزهایی که از نظرمن
    برخی ازعجایب طبیعی هستند
  • 1:42 - 1:44
    از دنیای مولکولی.
  • 1:44 - 1:46
    اول ازهمه، این یک سلول ایمنی است.
  • 1:46 - 1:48
    این نوع از سلول ها نیاز دارند که
    دربدن‌های ما همه جا باشند
  • 1:48 - 1:52
    تا مهاجمان را پیدا کنند
    مثل باکتری‌های آسیب‌زا.
  • 1:52 - 1:55
    این حرکت بوسیله یکی از پروتئین‌های
    مورد علاقه من کار می‌کند
  • 1:55 - 1:56
    به نام اکتین،
  • 1:56 - 1:59
    که بخشی ازچیزی است که بعنوان
    اسکلت سلولی شناخته می‌شود.
  • 1:59 - 2:00
    برخلاف اسکلت ما،
  • 2:00 - 2:04
    رشته‌های اکتین بطور مداوم درحال
    ساخته شدن و تخریب شدن هستند.
  • 2:04 - 2:07
    اسکلت سلولی اکتین نقش‌های باورنکردنی‌ای
    را در سلول برعهده دارد.
  • 2:07 - 2:09
    به آن‌ها اجازه تغییر شکل می‌دهند،
  • 2:09 - 2:11
    تا به اطراف حرکت کنند، تا به سطوح بچسبند
  • 2:12 - 2:14
    و همچنین تا باکتری‌ها را بخورند.
  • 2:14 - 2:17
    همچنین اکتین در انواع
    مختلف حرکات نقش دارد.
  • 2:17 - 2:20
    در سلول‌های عضلانی ما، اکتین
    متشکل است از این رشته‌های عادی
  • 2:20 - 2:21
    که درظاهر شبیه نوعی پارچه‌اند.
  • 2:21 - 2:24
    هنگام انقباض ماهیچه‌های ما، این
    رشته‌ها به سمت هم کشیده می‌شوند
  • 2:24 - 2:28
    و زمانی که ماهیچه‌های ما شل می‌شوند
    به جایگاه اصلی خودشان بازمی‌گردند.
  • 2:28 - 2:31
    دیگربخش‌های اسکلت سلولی،
    دراین مورد میکروتوبول‌ها
  • 2:31 - 2:34
    مسئول نقل و انتقالات دوربرد هستند.
  • 2:34 - 2:36
    اساسا می‌توان به آن‌ها به دید
    بزرگراه‌های سلولی نگاه کرد
  • 2:36 - 2:40
    که برای جابجایی چیزها از یک طرف سلول
    به طرف دیگر استفاده می‌شوند.
  • 2:40 - 2:43
    برخلاف جاده‌های ما، میکروتوبول‌ها
    رشد کرده و کوچک می‌شوند،
  • 2:43 - 2:44
    هنگام نیاز ظاهرمی‌شوند
  • 2:44 - 2:46
    وزمانی که کارشان را
    انجام دادند ناپدید می‌شوند.
  • 2:46 - 2:49
    نسخه‌ی مولکولی تریلی‌ها
  • 2:49 - 2:52
    پروتئین‌هایی‌اند که پروتئین‌های
    محرک نامیده شده‌اند،
  • 2:52 - 2:54
    که می‌توانند درطول
    میکروتوبول‌ها راه بروند،
  • 2:54 - 2:57
    محموله‌های گاها بزرگ،
  • 2:57 - 2:59
    مثل اندامک‌ها، پشت سرشان بکشند.
  • 2:59 - 3:01
    این پروتئین متحرک خاص به نام
    داینئین شناخته شده است،
  • 3:01 - 3:04
    و فهمیده شده که می‌توانند
    درگروه‌هایی باهم کارکنند
  • 3:04 - 3:07
    که تقریبا شبیه به، حداقل برای من،
    اسب‌های کالسکه است.
  • 3:07 - 3:11
    همانطورکه مشاهده می‌کنید، سلول به این شکل
    باورنکردنی درحال تغییر است، جایگاه پویا،
  • 3:11 - 3:15
    مکانی که چیزها بطورمداوم
    ساخته و جدا می‌شوند.
  • 3:15 - 3:16
    اما برخی از این ساختارها
  • 3:16 - 3:18
    سخت‌تر ازسایرین از هم جدامی‌شوند.
  • 3:18 - 3:20
    و نیاز هست تا نیروهای ویژه‌ای وارد شوند
  • 3:20 - 3:24
    تا از جداشدن ساختارها در یک
    رفتار زمان‌مند اطمینان حاصل شود.
  • 3:24 - 3:26
    این کارتاحدودی با پروتئین‌هایی
    مانند این انجام می‌شود.
  • 3:26 - 3:28
    این پروتئین‌های دونات شکل،
  • 3:28 - 3:30
    که از آن انواع بسیاری در سلول وجود دارد،
  • 3:30 - 3:32
    به نظر می‌رسد کاملا برای
    جداکردن سازه‌ها عمل می‌کند
  • 3:32 - 3:35
    بوسیله کشاندن پروتئین‌های
    منفرد به داخل حفره مرکزی.
  • 3:35 - 3:38
    وقتی که این نوع از پروتئین‌ها
    به‌درستی کار نمی‌کنند،
  • 3:38 - 3:41
    این نوع از پروتئین‌هایی که
    قراربود از هم جدا شوند
  • 3:41 - 3:43
    گاهی اوقات می‌توانند به‌هم
    بچسبند ومتراکم شوند
  • 3:43 - 3:47
    و آن می‌تواند باعث بروز بیماری‌های
    وحشتناک، مثل آلزایمر بشود.
  • 3:47 - 3:49
    وحالا اجازه بدهید نگاهی به هسته بیاندازیم،
  • 3:49 - 3:52
    که خانه‌‌ی ژنوم ما در
    غالب دی‌اِن‌اِی می‌باشد.
  • 3:52 - 3:54
    درتمامی سلول‌های ما،
  • 3:54 - 3:58
    دی‌اِن‌اِی ما توسط انواعی از پروتئین‌ها
    مراقبت و نگهداری شده.
  • 3:58 - 4:01
    دی‌اِن‌اِی به دور پروتئین‌هایی به‌نام
    هیستون پیچیده شده است،
  • 4:01 - 4:05
    که سلول را توانمند می‌سازد تا مقادیرعظیم
    دی‌اِن‌اِی را درون هسته ما بسته بندی کند.
  • 4:05 - 4:08
    این ماشین‌ها، دگرسازکنندگان
    کروماتین نام دارند،
  • 4:08 - 4:11
    ونحوه‌ی عملکردشان این گونه است
    که دی‌اِن‌اِی را اسکن می‌کنند
  • 4:11 - 4:12
    به دور این هیستون‌ها
  • 4:12 - 4:16
    واجازه می‌دهند تا بخش‌های
    جدیدی از دی‌اِن‌اِی بیان بشوند.
  • 4:16 - 4:19
    این دی‌اِن‌اِی می‌تواند توسط دیگر
    ماشین‌ها شناخته شود.
  • 4:19 - 4:22
    دراین مورد، این ماشین مولکولی عظیم
  • 4:22 - 4:24
    قطعه‌ای از دی‌اِن‌اِی را جستجو می‌کند
  • 4:24 - 4:26
    که به آن بگوید که درابتدای
    شروع یک ژن قرار دارد.
  • 4:26 - 4:28
    زمانی که یک قطعه را پیدا کند،
  • 4:28 - 4:30
    اساسا دچار سلسله‌ای از تغییرات شکل می‌شود
  • 4:30 - 4:33
    که آن را قادر ساخته تا دیگر
    ماشین‌ها را وارد عمل کند
  • 4:33 - 4:37
    که به نوبه خود به یک ژن اجازه می‌دهد
    تا روشن شود یا رونویسی شود.
  • 4:37 - 4:40
    این باید روندی بسیار بادقت
    تنظیم شده‌ باشد.
  • 4:40 - 4:43
    چراکه روشن شدن یک ژن اشتباه در زمان اشتباه
  • 4:43 - 4:45
    می‌تواند عواقب فاجعه باری
    به دنبال داشته باشد.
  • 4:45 - 4:48
    هم‌اکنون دانشمندان می‌توانند که
    ماشین‌های پروتئینی به کارببرند
  • 4:48 - 4:50
    تا ژنوم‌ها را ویرایش کنند.
  • 4:50 - 4:52
    مطمئن هستم که همه‌ی شما
    کریسپر را شنیده اید.
  • 4:52 - 4:55
    کریسپر از پروتئینی به نام
    کَس۹ بهره می‌برد،
  • 4:55 - 4:58
    که می‌تواند مهندسی شود تا
    شناسایی کند و ببرد
  • 4:58 - 5:00
    توالی‌های خیلی خاصی از دی‌اِن‌اِی را.
  • 5:00 - 5:02
    دراین مثال،
  • 5:02 - 5:06
    دو پروتئین کَس۹ برای قطع کردن یک قطعه‌ی
    مشکل‌دار از دی‌اِن‌اِی استفاده می‌شوند.
  • 5:06 - 5:09
    برای مثال، بخشی از ژن که ممکن
    است مولد یک بیماری شود.
  • 5:09 - 5:11
    ماشین آلات سلولی استفاده شده
  • 5:11 - 5:14
    تا دو انتهای دی‌اِن‌اِی را به
    هم برگرداننده و بچسبانند.
  • 5:14 - 5:15
    به عنوان یک انیماتورمولکولی،
  • 5:15 - 5:19
    یکی ازبزرگترین چالش‌های من
    تصویرسازی عدم قطعیت می‌باشد.
  • 5:19 - 5:22
    تمامی انیمیشن‌هایی که به شما نشان دادم
    فرضیه‌ها را بیان می‌کنند،
  • 5:22 - 5:24
    که همکاران من فکرمی‌کنند
    چگونه یک فرآیند عمل می‌کند،
  • 5:24 - 5:27
    برمبنای بهترین داده‌هایی که آن‌ها دارند.
  • 5:27 - 5:29
    اما برای بسیاری از فرآیند‌های مولکولی،
  • 5:29 - 5:32
    حقیقتا ما همچنان در مراحل اولیه‌ی
    فهمیدن چیزها هستیم،
  • 5:32 - 5:34
    و چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد.
    حقیقت این است که
  • 5:34 - 5:38
    این دنیاهای نامرئی مولکولی
    پهناور و تاحد زیادی ناشناخته هستند.
  • 5:39 - 5:42
    برای من، این چشم‌اندازهای مولکولی
  • 5:42 - 5:45
    به همان اندازه‌ی کاوش یک دنیای
    طبیعی هیجان انگیز هستند
  • 5:45 - 5:47
    که در دور و بر ما مرئی است.
  • 5:47 - 5:49
    از شما متشکرم.
  • 5:49 - 5:52
    (تشویق)
Títol:
عجایب دنیای مولکولی، انیمیشن شده
Speaker:
جَنِت ایواسا
Descripció:

برخی از ساختارهای بیولوژیکی به اندازه ای کوچک هستند که دانشمندان نمی‌توانند حتی با قدرتمند‌ترین میکروسکوپ‌ها آن‌ها را ببینند.اینجا جایی هست که جَنِت ایواسا انیماتورمولکولی و ازاعضای تِد خلاق می‌شود. دنیاهای مولکولی پهناور ودیده نشده را هنگامی که وی انیمیشن‌های خیره کننده‌ای را که چگونگی عملکرد احتمال آن‌ها به تصویر می‌کشند، کاوش کنید.

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

Persian subtitles

Revisions