Jeg bor i Utah,
Et sted som er kendt for nogle af de mest inspirerende
naturlandskaber på denne jord.
Det er nemt at blive overvældet af disse fantastiske udsigter,
og at blive virkelig fascineret af disse nogle gange alien-lignende formationer.
Som en forsker, elsker jeg at observere den naturlige verden.
Men som en cellebiolog,
Er jeg mere interesseret i at forstå den naturlige verden
på en meget, meget mindre skala.
Jeg er en molekyleanimator, og jeg arbejder med forskere
for at skabe visualiseringer af molekyler, som er så små
at de praktisk talt er usynlige.
Disse molekyler er mindre, end bølgelængden af lys,
hvilket betyder at vi kan aldrig se dem direkte,
selv med de bedste lys mikroskoper.
Så hvordan skaber jeg visualiseringer af ting
som er så små at vi ikke kan se dem?
Forskere, ligesom mine kollegaer,
kan bruge hele deres professionelle karriere
på at lære at forstå en molekylær process.
For at gøre dette, udfører de en række eksperimenter
som hver især kan give os et lille stykke af puslespillet.
En slags eksperiment kan fortælle os om proteinets form,
mens en anden kan fortælle
om hvilken andre proteiner den interagerer med,
og et andet kan fortælle os hvor det kan findes i en celle.
Og alle disse bidder af information kan blive brugt til at forme en hypotese,
i bund og grund en fortælling om hvordan en molekyle fungerer.
Mit job er at tage disse idéer og forvandle dem til en animation.
Dette kan være besværligt,
fordi det viser sig at molekyler kan gøre nogle ret vilde ting.
Men disse animationer kan være utrolig nyttige for forskere
til at kommunikere deres idéer om hvordan disse molekyler virker.
De kan også tillade os at se den molekylære verden
gennem deres øjne.
Jeg vil gerne vise jer nogle animationer
en hurtig tour af hvad jeg mener er nogle af de naturlige vidundere
af den molekylære verden.
Først, dette er en immuncelle.
Denne slags celler bevæger sig rundt i vores krop
for at finde angribere ligesom patogene bakterier.
Denne bevægelse er lavet af en af mine yndlings proteiner
kaldet actin,
hvilket er en del af hvad er kendt som cytoskelettet.
Imodsætning til vores skelet,
Actin filamenter bliver konstant bygget og nedbrudt.
Actincytoskelettet spiller en enormt vigtig rolle i vores celler.
De tillader dem at ændre form,
at rykke sig, at stikke til overflader
og også at sluge bakterier
Actin er også involveret i en anden slags bevægelse.
I vores muskelceller, actin skaber disse almindelige filamenter
some ligner en slags stof.
Når muskler sammentrækkes, bliver filamenterne trukket sammen
og de går tilbage til deres første position
når vores muskler afslappes.
Andre dele af cytoskellettet, i dette tilfælde mikrotubuli,
har ansvaret for langdistance transportering.
De kan kort sagt anses for at være cellulære motorveje
som bruges til at flytte ting fra den ene side af cellen til den anden.
Ligesom vores veje, mikrotubuli vokser og krymper,
fremgår når de er nødvendige
and forsvinder når deres job er gjort.
Den molekylære version af lastbiler
er proteiner som er kaldt motor proteiner,
som kan gå langs mikrotubuli,
ind imellem trækkende stor fragt,
som organeller, bag dem.
Denne specifikke motor protein er kendt som dynein,
og den er kendt for at kunne samarbejde i grupper
som næsten ligner, synes jeg, en hestevogn.
Som du kan se, cellen er et utroligt forandrende, dynamisk sted,
hvor ting konstant bliver bygget og skilt ad.
Men nogle af de strukturer
er sværere at skille ad end andre.
Og specialstyrker bliver bragt ind
for at sikre at de strukturer bliver skilt ad i rette tid.
Dette job bliver udført at proteiner som disse.
Disse donut-formede proteiner,
som der er mange slags af i cellen,
alle virker til at ødelægge strukturer
kort sagt ved at trække individuelle proteiner gennem et centralt hul.
Når denne slags proteiner ikke virker ordentligt,
den type proteiner som er ment til at blive nedbrudt
kan ind imellem klæbe sammen og samles
og det kan afføde forfærdelige sygdomme, som Alzheimer's.
Og lad os nu tage et kig på kernen
som huser vores genom i formen af DNA.
I alle vores celler,
vores DNA vedligeholdt af en alsidig gruppe af proteiner.
DNA er viklet omrking proteiner kaldet histoner,
som tillader celler at pakker store mængder af DNA i vores kerne.
Disse maskiner er kaldt kromatinombyggere,
og de fungerer sådan at de praktisk talt flytter DNA'et
rundt om disse histoner
og tillader nye stykker DNA at blive blottet.
Dette DNA kan så blive genkendt af andet maskineri.
Her, denne store molekylære maskine
leder efter et udsnit af DNA
der fortæller den at det er starten af et gen.
Når den finder et udsnit,
undergår den et række af form ændringer
hvilket lader den bringe ind andet maskineri
som vil tillade genet at blive aktiveret eller kopieret.
Dette bliver nødt til at være en meget tæt reguleret process,
da aktivering af det forkerte gen på det forkerte tidspunkt
kan have katastrofale konsekvenser.
Forskere kan nu bruge protein maskiner
til at redigere genomer.
Jeg er sikker på at I har hørt om CRISPR.
CRISPR drager fordel af et protein kendt som Cas9,
som er designet til at genkende og klippe
et meget specifikt udsnit af DNA.
I dette eksempel,
to Cas9 proteiner bliver brugt til at klippe et problematisk stykke DNA.
eksempelvis, en del af et gen som kan afføde en sygdom.
Cellulær maskineri er så brugt
praktisk talt til at lime to ender af DNA'et sammen igen.
Som molekylær animator,
en af mine største udfordringer er at visualisere usikkerhed.
Alle animationer jeg har vist jer repræsenterer hypoteser,
hvordan mine kollegaer tror en process virker,
baseret på det bedste information de har.
Men for mange molekylære processer,
er vi stadig i de tidlige stadier af at forstå tingene,
og der er meget at lære.
Sandheden er
at disse usynlige molekylære verdener er store og i det store hele uudforsket.
For mig, disse molekylære landskaber
er ligeså spændende at udforske som den naturlige verden
der er synlig omkring os.
Mange tak.
(Bifald)