-
Det jeg skal vise dere nå
-
er de forbløffende molekylære maskinene
-
som utgjør det levende vevet i kroppen vår.
-
Molekyler er bitte, bitte små.
-
Og med små,
-
mener jeg virkelig små.
-
De er mindre enn bølgelengden til lys,
-
så vi har ingen måte å observere dem på direkte.
-
Men takket være vitenskapen, har vi en temmelig god idé
-
om hva som foregår på molekylært nivå.
-
Så vi kan faktisk fortelle dere om molekylene,
-
men vi har ingen direkte måte å vise dem på.
-
Det vi kan gjøre er å lage tegninger.
-
– Og det er ikke noe nytt.
-
Vitenskapsmenn har alltid laget tegninger
-
som en del av sin tanke- og oppdagelsesprosess.
-
De tegner det de observerer med egne øyne,
-
ved hjelp av teknologi som teleskop og mikroskop,
-
og også av de forestillinger de lager i sitt eget hode.
-
Jeg har valgt to velkjente eksempler,
-
– kjent for å uttrykke vitenskap gjennom kunst.
-
Og jeg starter med Galileo
-
som benyttet verdens første teleskop
-
til å se på månen.
-
Og han endret vår forståelse av månen.
-
Oppfatningen i det 17. århundre
-
var at månen var en perfekt himmelsk kule.
-
Men det Galileo så, var en steinete, gold verden,
-
slik han har uttrykt det i denne akvarellen.
-
En annen vitenskapsmann med store idéer,
-
biologiens superstjerne, er Charles Darwin.
-
Og på denne berømte sida fra hans notater,
-
starter han oppe til venstre med "Jeg tenker",
-
og så lager han den første skissen av livets tre,
-
som er hans oppfattelse
-
av hvordan alle arter, alt levende på jorden,
-
er forbundet gjennom evolusjonshistorien --
-
artenes utvikling gjennom naturlig seleksjon
-
og endringer fra tidligere generasjoner.
-
Jeg er selv vitenskapsmann,
-
men har gått på forelesninger av molekylærbiolologer
-
og opplevd dem som totalt uforståelige,
-
med alt sitt finurlige språk og sjargong
-
som de bruker for å forklare hva de gjør,
-
helt til jeg oppdaget kunstverkene til David Goodsell,
-
som er molekylærbiolog fra Scripps institutt.
-
Og bildene hans,
-
– som er nøyaktige og der alt er i riktig målestokk –
-
de belyste for meg
-
hvordan den molekylære verden inne i oss er.
-
Dette er et tverrsnitt av blod.
-
Oppe til venstre er det et gulgrønt område.
-
Det gulgrønne området er væskene i blodet, for det meste vann,
-
men der er også antistoffer, sukker,
-
hormoner og slike ting.
-
Og det røde området er et snitt gjennom en rød blodcelle.
-
Og de røde molekylene er hemoglobin.
-
De er faktisk røde, det er det som gir blodet farge.
-
Hemoglobin opptrer som en molekylær svamp
-
som suger opp oksygen i lungene våre
-
og deretter frakter det til andre deler av kroppen.
-
Jeg ble veldig inspirert av dette bildet for mange år siden,
-
og lurte på om vi kunne bruke datagrafikk
-
til å representere den molekylære verden.
-
Hvordan ville det bli seende ut?
-
Slik var det jeg begynte. Så la oss starte.
-
Dette er DNA i den klassiske dobbelspiralen.
-
Det er fra røntgenkrystallografi,
-
så det er en nøyaktig modell av DNA.
-
Hvis vi vikler opp spiralen og tar de to strengene fra hverandre,
-
ser dere dette som ligner på tenner.
-
Det er bokstavene som utgjør den genetiske koden,
-
de 25 000 genene som er lagret i ditt DNA.
-
Det er dette de vanligvis snakker om,
-
den genetiske koden, det er den de snakker om.
-
Men jeg vil ta opp et annet aspekt som gjelder DNA,
-
og det er DNAs fysiske natur.
-
Det er disse to strengene som går i hver sin retning
-
av grunner jeg ikke kan ta opp nå.
-
Men fysisk går de altså i hver sine retninger,
-
og det skaper en hel del problemer for levende celler,
-
som dere snart skal se,
-
særlig når DNA skal kopieres.
-
Så det jeg skal vise dere
-
er en nøyaktig fremstilling
-
av DNA-kopieringsmaskinen som akkurat nå arbeider inne i kroppene deres,
-
i alle fall i 2002-biologi.
-
DNAet kommer inn på produksjonslinjen fra venstre,
-
og treffer denne samlingen av biokjemiske maskiner i miniatyr,
-
som drar DNA-strengene fra hverandre og lager en eksakt kopi.
-
DNAet kommer alså inn
-
og treffer denne blå, smultringformede saken
-
og blir revet fra hverandre til to strenger.
-
En streng kan bli kopiert direkte,
-
det er det som spoles av nederst.
-
Men det er ikke så enkelt for den andre strengen,
-
fordi den må kopieres baklengs.
-
Den må gjentatte ganger kveiles av i løkker
-
og bli kopiert seksjon for seksjon,
-
slik at det skapes to nye DNA-molekyler.
-
Det er milliarder av slike maskiner
-
som akkurat nå arbeider inne i kroppene deres,
-
og kopierer DNAet med utsøkt kvalitet.
-
Dette er en nøyaktig gjengivelse av det som foregår,
-
og farten er også temmelig lik den som foregår inne i dere.
-
Jeg har ikke tatt med feilretting og en haug andre ting.
-
Dette ble laget for en del år siden.
-
Takk, takk.
-
Dette er arbeid fra noen år tilbake,
-
men det jeg skal vise nå er oppdatert vitenskap, oppdatert teknologi.
-
Vi starter igjen med DNA.
-
Det svinger og snor seg fordi det er omgitt av en suppe av molekyler,
-
som er fjernet, slik at dere kan se noe.
-
DNA er omtrent to nanometer i tverrsnitt,
-
noe som virkelig er ganske smått.
-
Men i hver eneste av cellene dere har,
-
er hver tråd av DNA rundt 30 til 40 millioner nanometer lang.
-
Så for å holde orden på DNAet og regulere tilgangen til den genetiske koden,
-
er det viklet rundt disse fiolette proteinene --
-
det vil si, jeg har gjort dem fiolette her.
-
Det er pakket og buntet.
-
Alt det vi ser her er et enkelt DNA-molekyl.
-
Denne enorme pakken av DNA kalles et kromosom.
-
Vi skal komme tilbake til kromosomer om et øyeblikk.
-
Vi drar oss tilbake, zoomer ut,
-
ut gjennom en kjernepore,
-
som er inngangen til det kammeret som inneholder all DNA,
-
kalt kjernen.
-
Alt som er i synsfeltet nå
-
er omtrent ett semesters biologistudium, og jeg har sju minutter.
-
Så vi klarer ikke alt det i dag vel?
-
Nei, sier de, "Nei".
-
Slik ser en levende celle ut i et lysmikroskop.
-
Det er filmet med intervallopptak, derfor kan en se bevegelser.
-
Kjernemembranen brytes ned.
-
De pølselignende sakene er kromosomer, og vi skal fokusere på dem.
-
De gjennomgår denne slående bevegelsen.
-
sentrert om de små røde flekkene.
-
Når cellen føler at den er klar,
-
deler den kromosomet i to.
-
Et sett DNA går til den ene siden,
-
den andre siden får det andre settet --
-
identiske kopier av DNA
-
Deretter deles cellen langs midten.
-
Og igjen; det er milliarder celler
-
som gjennomgår denne prosessen akkurat nå, inne i dere.
-
Nå skal vi spole tilbake og bare fokusere på kromosomene,
-
se på strukturen deres og beskrive den.
-
Her er vi tilbake i ekvatorøyeblikket.
-
Kromosomene stiller seg på linje.
-
Hvis vi isolerer bare ett kromosom,
-
skal vi konsentrere oss om det og se på strukturen.
-
Dette er en av de største molekylære strukturer som fins,
-
i alle fall av det vi har oppdaget inne i oss så langt.
-
Dette er et enkelt kromosom.
-
Og det er to tråder av DNA i hvert kromosom.
-
En er kveilet opp til én pølse.
-
Den andre tråden er kveilet opp til den andre pølsen.
-
Det som ser ut som barter som stikker ut på hver side
-
er de dynamiske stillasene i cellen.
-
De kalles mikrotubuli. Navnet er ikke viktig.
-
Det vi skal fokusere på er det røde området – jeg har merket det rødt her –
-
og grenseflaten
-
mellom det dynamiske stillaset og kromosomene.
-
Det er tydeligvis sentralt i bevegelsen av kromosomene.
-
Vi har egentlig ingen idé om hvordan det oppnår bevegelsen.
-
Vi har undersøkt dette som kalles kinetisk orb
-
gjennom over hundre år med intense studier,
-
og vi har bare så vidt begynt å oppdage hva det dreier seg om.
-
Det består av opp til 200 ulike typer protein,
-
tusenvis av proteiner til sammen.
-
Det er et signalsystem.
-
som sender kjemiske signaler,
-
og forteller resten av cellen når det er klart,
-
når den føler at alt er oppstilt og klar til å starte
-
med delingen av kromosomene.
-
Den er i stand til å koble seg på de voksende og krympende mikrotubuliene.
-
Den er involvert i veksten av mikrotubuli,
-
og kan koble seg på dem for en stund.
-
Det er også et system for oppmerksomhet.
-
Det føler når cellen er klar,
-
når kromosomene er i riktig posisjon.
-
Her blir det grønt
-
fordi den føler at alt er helt riktig.
-
Og som dere ser er det en liten bit til slutt
-
som fremdeles er rød.
-
Og den blir båret nedover mikrotubuliene.
-
Det er signalsystemet som sender stoppsignalet.
-
Som blir båret bort. Det er altså så mekanisk.
-
Det er et molekylært urverk.
-
Slik virker dere i molekylær målestokk.
-
Her har vi mer molekylært snadder,
-
de orange delene er kinesin.
-
Det er små kurermolekyler som går i en retning.
-
Dette er dyenin. De bærer meldingssystemet vi snakket om.
-
De har lange bein, slik at de kan komme forbi hindringer og slikt.
-
For å gjenta: dette er nøyaktig hentet
-
fra vitenskapen.
-
Problemet er bare at vi ikke kan vise det på noen annen måte.
-
Å utforske vitenskapens grenser,
-
på grensen av menneskelig forståelse,
-
er overveldende.
-
Å oppdage noe som dette
-
er virkelig et lystbetont insentiv til å arbeide med vitenskap.
-
Men de fleste medisinske forskere
-
som oppdager tingene,
-
tar enkeltsteg på veien mot de store målene,
-
som er å utrydde sykdommer,
-
fjerne lidelsen og smerten som sykdom medfører,
-
og løfte mennesker ut av fattigdom.
-
Tusen takk!
-
(Applaus)