Return to Video

Animēti molekulārās pasaules brīnumi

  • 0:02 - 0:04
    Es dzīvoju Jūtā,
  • 0:04 - 0:07
    vietā, kas pazīstama
    ar vieniem no skaistākajiem
  • 0:07 - 0:09
    dabasskatiem uz zemes.
  • 0:09 - 0:13
    Šajos skatos ir viegli aizmirsties,
  • 0:13 - 0:17
    un reizēm to savādie veidojumi
    patiešām fascinē.
  • 0:17 - 0:20
    Kā zinātniecei man ļoti patīk vērot dabu.
  • 0:20 - 0:22
    Bet kā šūnu bioloģei
  • 0:22 - 0:25
    man vēl vairāk interesē dabu izprast
  • 0:25 - 0:27
    daudz, daudz mazākā mērogā.
  • 0:28 - 0:29
    Es esmu molekulu animatore
  • 0:29 - 0:31
    un strādāju ar citiem pētniekiem,
  • 0:31 - 0:33
    attēlojot molekulas, kas ir tik mazas,
  • 0:33 - 0:35
    ka ir gandrīz neredzamas.
  • 0:35 - 0:38
    Šīs molekulas ir mazākas
    par gaismas viļņiem,
  • 0:38 - 0:40
    tātad mēs tās nekad neredzam tieši,
  • 0:40 - 0:42
    pat ar vislabākajiem gaismas mikroskopiem.
  • 0:43 - 0:45
    Kā tad es attēloju kaut ko,
  • 0:45 - 0:47
    kas ir tik mazs, ka nav pat saskatāms?
  • 0:47 - 0:49
    Zinātnieki, piemēram,
    tie ar kuriem sadarbojos,
  • 0:49 - 0:51
    var veltīt visu savu karjeru,
  • 0:51 - 0:53
    mēģinot saprast vienu molekulāro norisi.
  • 0:53 - 0:56
    Viņi veic virkni eksperimentu,
  • 0:56 - 0:59
    kas var atklāt vienu puzles gabaliņu.
  • 0:59 - 1:02
    Viens eksperiments
    izskaidro olbaltumvielas formu,
  • 1:02 - 1:05
    otrs – ar kādām olbaltumvielām
    tās spēj mijiedarboties,
  • 1:05 - 1:08
    un vēl cits – kur šūnā
    šī olbaltumviela atrodama.
  • 1:08 - 1:13
    Visi šie informācijas gabaliņi
    palīdz veidot hipotēzi,
  • 1:13 - 1:16
    būtībā stāstu par to,
    kā molekula varētu darboties.
  • 1:17 - 1:21
    Mans darbs ir šīs idejas
    pārvērst animācijās.
  • 1:21 - 1:25
    Tas var būt grūti, jo, izrādās,
    molekulas var būt visai savādas.
  • 1:25 - 1:29
    Bet šīs animācijas
    zinātniekiem var būt ļoti noderīgas
  • 1:29 - 1:32
    molekulu darbības skaidrošanā.
  • 1:32 - 1:36
    Tās arī palīdz ar acīm ieraudzīt
    molekulāro pasauli.
  • 1:36 - 1:38
    Gribu jums parādīt dažas animācijas,
  • 1:38 - 1:44
    mazu ceļojumu tajā, ko uzskatu
    par molekulārās pasaules dabas brīnumiem.
  • 1:44 - 1:45
    Vispirms – imūnšūna.
  • 1:45 - 1:48
    Šīm šūnām jāpārvietojas ķermenī,
  • 1:48 - 1:52
    lai atrastu iebrucējus,
    piemēram, patogēnās baktērijas.
  • 1:52 - 1:53
    Šī kustība ir iespējama,
  • 1:53 - 1:56
    pateicoties vienai no manām
    mīļākajām olbaltumvielām – aktīnam,
  • 1:56 - 1:58
    kas ir šūnas skeleta daļa.
  • 1:58 - 2:00
    Atšķirībā no mūsu skeleta,
  • 2:00 - 2:04
    aktīna pavedieni
    tiek pastāvīgi veidoti un izjaukti.
  • 2:04 - 2:07
    Aktīna skelets šūnām ir ļoti svarīgs.
  • 2:07 - 2:09
    Tas ļauj šūnām mainīt formu,
  • 2:09 - 2:11
    kustēties, lipt pie virsmām
  • 2:11 - 2:14
    un arī aprīt baktērijas.
  • 2:14 - 2:16
    Aktīns tiek izmantots
    arī cita veida kustībā.
  • 2:16 - 2:20
    Muskuļu šūnās aktīns veido
    regulāras formas pavedienus,
  • 2:20 - 2:21
    kas ir līdzīgi audumam.
  • 2:21 - 2:24
    Muskuļiem saraujoties,
    šie pavedieni tiek savilkti kopā,
  • 2:24 - 2:27
    un, muskuļiem atslābstot,
    tie atgriežas sākotnējā stāvoklī.
  • 2:28 - 2:31
    Citas šūnas skeleta daļas,
    šajā gadījumā mikrocaurulītes,
  • 2:31 - 2:34
    ir atbildīgas par lielu attālumu veikšanu.
  • 2:34 - 2:36
    Tās var iztēloties kā šūnu šosejas,
  • 2:36 - 2:40
    kas pārvieto lietas
    no vienas šūnas puses uz otru.
  • 2:40 - 2:43
    Atšķirībā no mūsu ceļiem,
    mikrocaurulītes izplešas un saraujas,
  • 2:43 - 2:44
    tās parādās, kad ir vajadzīgas,
  • 2:44 - 2:46
    un pazūd, kad savu darbu ir padarījušas.
  • 2:46 - 2:49
    Molekulārā kravas mašīnas versija
  • 2:49 - 2:52
    ir trāpīgi nosauktās
    kustību olbaltumvielas,
  • 2:52 - 2:54
    kas spēj pārvietoties pa mikrocaurulītēm,
  • 2:54 - 2:57
    reizēm līdzi stiepjot milzīgas kravas,
  • 2:57 - 2:59
    piemēram, organoīdus.
  • 2:59 - 3:02
    Šī kustību olbaltumviela ir dineīns,
  • 3:02 - 3:04
    un tā spēj strādāt grupās,
  • 3:04 - 3:07
    kas vismaz man izskatās kā zirgu pajūgi.
  • 3:07 - 3:11
    Kā redzat, šūnas ir
    ļoti mainīga un dinamiska vieta,
  • 3:11 - 3:14
    kur vienmēr kaut kas
    tiek veidots un izjaukts.
  • 3:14 - 3:16
    Bet dažas no šīm struktūrām
  • 3:16 - 3:18
    ir grūtāk izjaucamas nekā citas.
  • 3:18 - 3:20
    Un ir vajadzīgas īpašas spējas,
  • 3:20 - 3:23
    lai šīs struktūras izjauktu laikus.
  • 3:23 - 3:26
    Šo darbu daļēji paveic šīs olbaltumvielas.
  • 3:26 - 3:30
    Šūnā ir vairāki veidi
    šo virtuļiem līdzīgo olbaltumvielu,
  • 3:30 - 3:32
    tās sarauj struktūras,
  • 3:32 - 3:35
    velkot atsevišķas olbaltumvielas
    cauri centrālam caurumam.
  • 3:35 - 3:38
    Ja šīs olbaltumvielas nedarbojas pareizi,
  • 3:38 - 3:40
    olbaltumvielas,
    kurām būtu jābūt sarautām,
  • 3:40 - 3:43
    var salipt kopā un uzkrāties,
  • 3:43 - 3:45
    un tas var izraisīt briesmīgas slimības,
  • 3:45 - 3:47
    piemēram, Alcheimera slimību.
  • 3:47 - 3:49
    Tagad apskatīsim kodolu,
  • 3:49 - 3:52
    kurā DNS veidā atrodas mūsu genoms.
  • 3:52 - 3:54
    Visās mūsu šūnās
  • 3:54 - 3:58
    par DNS rūpējas
    dažnedažādas olbaltumvielas.
  • 3:58 - 4:01
    DNS ir ieslēgta olbaltumvielu –
    histonu – apvalkā,
  • 4:01 - 4:05
    kas ļauj šūnām kodolā
    ietilpināt daudz DNS.
  • 4:05 - 4:09
    Šīs mašīnas sauc
    par hromatīna pārveidotājiem,
  • 4:09 - 4:12
    un tie stumj DNS apkārt histoniem
  • 4:12 - 4:16
    un ļauj jaunām DNS daļām atsegties.
  • 4:16 - 4:19
    Tālāk šo DNS var atpazīt
    citi šūnas mehānismi.
  • 4:19 - 4:22
    Šajā piemērā šī lielā molekulārā mašīna
  • 4:22 - 4:26
    meklē DNS daļiņu,
    kas norāda gēna sākumu.
  • 4:26 - 4:30
    Kad daļiņa ir atrasta,
    tā vairākkārt maina formu,
  • 4:30 - 4:33
    kas ļauj tai iesaistīt citus mehānismus,
  • 4:33 - 4:36
    lai ieslēgtu vai pārrakstītu gēnu.
  • 4:37 - 4:40
    Šai norisei jābūt ļoti stingri regulētai,
  • 4:40 - 4:43
    jo nepareizā gēna ieslēgšanai
    nepareizajā laikā
  • 4:43 - 4:45
    var būt briesmīgas sekas.
  • 4:45 - 4:48
    Mūsdienās zinātnieki spēj izmantot
    olbaltumvielu mašīnas,
  • 4:48 - 4:50
    lai rediģētu genomus.
  • 4:50 - 4:52
    Esmu pārliecināta,
    ka visi esat dzirdējuši par CRISPR.
  • 4:52 - 4:55
    CRISPR izmanto Cas9 olbaltumu,
  • 4:55 - 4:58
    ko var pārveidot, lai atrastu un izgrieztu
  • 4:58 - 5:00
    noteiktu DNS secību.
  • 5:00 - 5:01
    Šajā piemērā
  • 5:01 - 5:03
    divi Cas9 olbaltumi tiek izmantoti
  • 5:03 - 5:05
    problemātiska DNS fragmenta izgriešanai.
  • 5:05 - 5:09
    Piemēram, daļu gēna,
    kas palielina slimības risku.
  • 5:09 - 5:13
    Tad lietā tiek likts šūnas mehānisms,
    lai DNS galus atkal salipinātu kopā.
  • 5:14 - 5:17
    Visgrūtākais molekulu animatora darbā
  • 5:17 - 5:19
    ir attēlot nenoteiktību.
  • 5:19 - 5:20
    Visas parādītās animācijas
  • 5:20 - 5:24
    ir manu līdzstrādnieku hipotēzes
    par to, kā notiek šie procesi,
  • 5:24 - 5:27
    balstoties uz labāko pieejamo informāciju.
  • 5:27 - 5:31
    Bet daudzu molekulāro norišu izpratnē
    mēs esam tikai sākuma posmā,
  • 5:31 - 5:33
    un mums vēl daudz kas ir jānoskaidro.
  • 5:33 - 5:34
    Patiesība ir tāda,
  • 5:34 - 5:39
    ka šīs neredzamās molekulārās pasaules
    ir plašas un lielākoties neizpētītas.
  • 5:39 - 5:42
    Man šīs molekulārās ainavas
  • 5:42 - 5:45
    ir tikpat aizraujošas kā daba,
  • 5:45 - 5:47
    ko redzam visapkārt.
  • 5:47 - 5:49
    Paldies.
  • 5:49 - 5:52
    (Aplausi)
Títol:
Animēti molekulārās pasaules brīnumi
Speaker:
Džaneta Ivasa
Descripció:

Dažas bioloģiskās struktūras ir tik mazas, ka zinātnieki nespēj tās saskatīt pat ar visspēcīgākajiem mikroskopiem. Lūk, īstā vieta molekulu animatores un TED stipendiātes Džanetas Ivasas radošumam. Izpētiet plašās un iepriekš neredzētās molekulārās pasaules viņas brīnumainajās animācijās, kuras parāda, kā tās varētu darboties.

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

Latvian subtitles

Revisions Compare revisions