Return to Video

Molekyylien ihmeet animoituna

  • 0:02 - 0:04
    Asun Utahissa,
  • 0:04 - 0:09
    joka tunnetaan eräistä maailman
    hienoimmista luonnonmaisemista.
  • 0:09 - 0:13
    Nämä maisemat voivat olla
    todella vaikuttavia ja kiehtovia,
  • 0:13 - 0:16
    aivan kuin ne olisivat
    toiselta planeetalta.
  • 0:17 - 0:20
    Tutkijana rakastan
    luonnollisen maailman havainnointia.
  • 0:20 - 0:22
    Mutta solubiologina
  • 0:22 - 0:25
    olen kiinnostuneempi
    ymmärtämään luontoa
  • 0:25 - 0:27
    paljon pienemmässä mittakaavassa.
  • 0:28 - 0:31
    Animoin molekyylejä yhdessä
    muiden tutkijoiden kanssa.
  • 0:31 - 0:33
    Teemme videoita molekyyleistä,
    jotka ovat niin pieniä,
  • 0:33 - 0:35
    että ne ovat käytännössä näkymättömiä.
  • 0:35 - 0:38
    Molekyylit ovat pienempiä kuin
    valon aallonpituus,
  • 0:38 - 0:40
    joten niitä ei voi nähdä suoraan
  • 0:40 - 0:42
    edes parhaimmilla valomikroskoopeilla.
  • 0:42 - 0:45
    Miten voin siis
    havainnollistaa asioita,
  • 0:45 - 0:47
    jotka ovat näkymättömän pieniä?
  • 0:47 - 0:49
    Tutkijat, kuten kollegani,
  • 0:49 - 0:51
    saattavat käyttää koko uransa
  • 0:51 - 0:54
    yrittäessään ymmärtää yhtä
    molekyylitason toimintoa.
  • 0:54 - 0:56
    He tekevät sen sarjalla kokeita,
  • 0:56 - 0:59
    joista jokainen paljastaa
    yhden palapelin palan.
  • 0:59 - 1:02
    Yksi koe voi kertoa proteiinin muodosta,
  • 1:02 - 1:03
    kun taas toinen kertoo
  • 1:03 - 1:06
    minkä muiden proteiinien
    kanssa se on tekemisissä,
  • 1:06 - 1:08
    ja kolmas kertoo
    mistä osasta solua sen löytää.
  • 1:08 - 1:12
    Kaikista näistä tiedon rippeistä
    voidaan muodostaa hypoteesi,
  • 1:12 - 1:16
    eli siis tarina siitä,
    miten molekyyli saattaisi toimia.
  • 1:17 - 1:21
    Minun työni on tehdä
    näistä ideoista animaatio.
  • 1:21 - 1:22
    Se voi olla konstikasta,
  • 1:22 - 1:25
    sillä molekyylit voivat tehdä
    aika hulluja juttuja.
  • 1:26 - 1:29
    Mutta nämä animaatiot
    voivat todella auttaa tutkijoita
  • 1:29 - 1:32
    kommunikoimaan ideoitaan siitä,
    miten molekyylit toimivat.
  • 1:32 - 1:35
    Samalla voimme nähdä
    molekyylien maailman
  • 1:35 - 1:36
    tutkijoiden silmin.
  • 1:36 - 1:38
    Näytän joitain animaatioita,
  • 1:38 - 1:41
    lyhyen kiertoajelun asioista,
    jotka ovat mielestäni
  • 1:41 - 1:44
    molekyylien maailman ihmeitä.
  • 1:44 - 1:46
    Tässä on immuunisolu.
  • 1:46 - 1:48
    Nämä solut ryömivät ympäriinsä kehoissamme
  • 1:48 - 1:52
    etsien tunkeilijoita,
    kuten sairauksia tartuttavia bakteereja.
  • 1:52 - 1:55
    Tämä liike on
    yhdestä lempiproteiineistani,
  • 1:55 - 1:56
    aktiinista,
  • 1:56 - 1:58
    joka on osa sytoskeletonia
    eli solun tukirankaa.
  • 1:58 - 2:00
    Toisin kuin luurankomme,
  • 2:00 - 2:04
    aktiinifilamentteja rakennetaan
    ja hajotetaan koko ajan.
  • 2:04 - 2:07
    Aktiinitukirangalla on
    tärkeä rooli soluissamme.
  • 2:07 - 2:09
    Niiden avulla solut muuttavat muotoa,
  • 2:09 - 2:11
    liikkuvat ympäriinsä, tarttuvat pintoihin,
  • 2:12 - 2:14
    ja hotkivat bakteereja.
  • 2:14 - 2:17
    Aktiini liittyy myös
    toisenlaiseen liikkeeseen.
  • 2:17 - 2:20
    Lihassoluissamme aktiinit muodostavat
    säännöllisiä filamentteja,
  • 2:20 - 2:21
    jotka näyttävät kankaalta.
  • 2:21 - 2:24
    Kun lihas supistuu,
    nämä filamentit vetäytyvät yhteen,
  • 2:24 - 2:26
    ja ne palaavat alkuasentoonsa
  • 2:26 - 2:28
    kun lihas rentoutuu.
  • 2:28 - 2:31
    Solun tukirangan muut osat,
    tässä tapauksessa mikrotubulukset,
  • 2:31 - 2:34
    vastaavat pitkän matkan kuljetuksista.
  • 2:34 - 2:36
    Niitä voisi pitää kuin solujen valtateinä,
  • 2:36 - 2:40
    joita käytetään asioiden siirtämiseen
    solun laidalta toiselle.
  • 2:40 - 2:43
    Toisin kuin tiemme,
    mikrotubulukset kasvavat ja kutistuvat,
  • 2:43 - 2:44
    ilmestyvät tarvittaessa,
  • 2:44 - 2:46
    ja katoavat kun työ on tehty.
  • 2:46 - 2:49
    Molekyyliversioita puoliperävaunuista
  • 2:49 - 2:51
    ovat osuvasti nimetyt moottoriproteiinit,
  • 2:52 - 2:54
    jotka kävelevät mikrotubuluksilla,
  • 2:54 - 2:57
    vetäen joskus valtavia kuormia
  • 2:57 - 2:59
    kuten soluelimiä.
  • 2:59 - 3:01
    Tämä moottoriproteiini
    tunnetaan dyneiininä,
  • 3:01 - 3:04
    ja sen tiedetään tekevän töitä ryhmissä,
  • 3:04 - 3:07
    jotka näyttävät mielestäni
    vähän hevosvankkureilta.
  • 3:07 - 3:11
    Kuten näet, solu on uskomaton,
    dynaaminen paikka,
  • 3:11 - 3:15
    jossa asioita jatkuvasti
    rakennetaan ja puretaan.
  • 3:15 - 3:16
    Mutta joitain rakenteita
  • 3:16 - 3:18
    on vaikeampi purkaa kuin toisia.
  • 3:18 - 3:20
    Paikalle on tuotava erikoisjoukkoja,
  • 3:20 - 3:24
    jotta rakenteet puretaan
    varmasti aikataulussa.
  • 3:24 - 3:26
    Sitä työtä tekevät tällaiset proteiinit.
  • 3:26 - 3:28
    Donitsin muotoiset proteiinit,
  • 3:28 - 3:30
    joita soluissa on useita eri tyyppejä,
  • 3:30 - 3:32
    repivät rakenteita palasiksi
  • 3:32 - 3:35
    vetämällä yksittäisiä proteiineja
    keskellä olevan reiän läpi.
  • 3:35 - 3:38
    Kun tällaiset proteiinit
    eivät toimi kunnolla,
  • 3:38 - 3:41
    purettavaksi tarkoitetut proteiinit
  • 3:41 - 3:43
    takertuvat joskus toisiinsa kasoiksi,
  • 3:43 - 3:47
    ja se voi aiheuttaa kamalia sairauksia,
    kuten Alzheimeria.
  • 3:47 - 3:49
    Katsotaanpa seuraavaksi tumaa,
  • 3:49 - 3:52
    jossa on genomimme DNA:n muodossa.
  • 3:52 - 3:54
    Kaikissa soluissamme
  • 3:54 - 3:58
    DNA:ta hoitaa ja huoltaa
    joukko eri proteiineja.
  • 3:58 - 4:01
    DNA on kiertynyt
    histoni-proteiinien ympärille,
  • 4:01 - 4:05
    joten solu saa pakattua
    paljon DNA:ta tumaan.
  • 4:05 - 4:08
    Näitä koneita kutsutaan
    kromatiinin muokkaajiksi,
  • 4:08 - 4:11
    ja ne toimivat pyöräyttämällä DNA:n
  • 4:11 - 4:12
    histonien ympärille
  • 4:12 - 4:16
    paljastaen uusia DNA:n osia.
  • 4:16 - 4:19
    Sitten muut koneistot voivat
    havaita tämän DNA:n.
  • 4:19 - 4:22
    Tässä tapauksessa tämä suuri molekyylikone
  • 4:22 - 4:24
    etsii DNA:n osaa,
  • 4:24 - 4:26
    joka kertoo sille olevansa geenin alussa.
  • 4:26 - 4:28
    Kun kone löytää tämän osan,
  • 4:28 - 4:30
    se muuttaa muotoa useita kertoja,
  • 4:30 - 4:33
    jolloin muut koneistot saapuvat paikalle,
  • 4:33 - 4:37
    mikä taas saa aikaan geenin käynnistyksen
    tai uudelleenkirjoituksen.
  • 4:37 - 4:40
    Tämä on tarkasti säännelty prosessi,
  • 4:40 - 4:43
    koska väärän geenin käynnistys
    väärään aikaan
  • 4:43 - 4:45
    voi johtaa tuhoisiin seurauksiin.
  • 4:45 - 4:48
    Tutkijat osaavat nykyisin
    käyttää proteiinikoneita
  • 4:48 - 4:50
    genomien muokkaukseen.
  • 4:50 - 4:52
    Olette varmaan kuulleet CRISPR:stä.
  • 4:52 - 4:55
    CRISPR hyödyntää
    Cas9-proteiinia,
  • 4:55 - 4:58
    joka voidaan ohjelmoida
    tunnistamaan ja leikkaamaan
  • 4:58 - 5:00
    tietty jakso DNA:sta.
  • 5:00 - 5:02
    Tässä esimerkkitapauksessa
  • 5:02 - 5:06
    kahta CAs9-proteiinia käytetään
    leikkaamaan ongelmallinen osa DNA:ta.
  • 5:06 - 5:09
    Esimerkiksi osa geenistä,
    joka voisi aiheuttaa sairauden.
  • 5:09 - 5:11
    Sitten solukoneistoa käytetään
  • 5:11 - 5:14
    liimaamaan DNA:n päät
    takaisin yhteen.
  • 5:14 - 5:15
    Molekyylien animoijana
  • 5:15 - 5:19
    yksi suurimmista haasteistani
    on epävarmuuden havainnollistaminen.
  • 5:19 - 5:22
    Kaikki näyttämäni animaatiot
    edustavat hypoteesejä,
  • 5:22 - 5:24
    kollegoideni arvioita
    prosessien kulusta,
  • 5:24 - 5:27
    ja perustuvat heidän
    parhaisiin tietoihinsa.
  • 5:27 - 5:29
    Monien molekyylitason
    prosessien kohdalla
  • 5:29 - 5:32
    ymmärryksemme on vasta aluillaan,
  • 5:32 - 5:33
    ja opittavaa on paljon.
  • 5:33 - 5:34
    Totta on se,
  • 5:34 - 5:38
    että molekyylien maailmat
    ovat valtavia ja paljolti tutkimattomia.
  • 5:39 - 5:42
    Minulle näiden molekyylien maisemien
  • 5:42 - 5:45
    tutkiminen on ihan yhtä kiinnostavaa
    kuin sen luonnollinen maailman,
  • 5:45 - 5:47
    jonka näemme ympärillämme.
  • 5:47 - 5:49
    Kiitos.
  • 5:49 - 5:52
    (Suosionosoituksia)
Title:
Molekyylien ihmeet animoituna
Speaker:
Janet Iwasa
Description:

Biologiset ilmiöt voivat olla niin pieniä, ettei niitä voi nähdä edes tehokkaimmilla mikroskoopeilla. Animoidakseen niitä TED Fellow Janet Iwasa heittäytyy luovaksi. Lähde tutkimusmatkalle molekyylien näkymättömään maailmaan Janetin kanssa, ja näe kuinka hän kuvaa molekyylien toimintaa.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
06:05

Finnish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.