WEBVTT

00:00:02.417 --> 00:00:03.684
Ich wohne in Utah,

00:00:03.708 --> 00:00:06.559
ein Ort bekannt für die beeindruckendsten

00:00:06.583 --> 00:00:09.143
Landschaften auf der Welt.

00:00:09.167 --> 00:00:12.743
Man wird leicht überwältigt
von diesen Landschaften

00:00:12.743 --> 00:00:16.518
und man ist fasziniert
von diesen Alien-Formationen.

00:00:16.542 --> 00:00:20.184
Als Wissenschaftlerin liebe ich es,
die Natur zu beobachten.

00:00:20.208 --> 00:00:21.976
Doch als Zellenbiologin

00:00:22.000 --> 00:00:24.809
bin ich mehr daran interessiert,

00:00:24.833 --> 00:00:27.842
die Natur in einem viel kleinerem
Maßstab zu verstehen.

NOTE Paragraph

00:00:27.917 --> 00:00:30.926
Als molekularer Animatorin
arbeite ich mit anderen Forschern,

00:00:30.926 --> 00:00:33.643
um Moleküle zu visualisieren,
die so klein sind,

00:00:33.667 --> 00:00:35.268
dass sie fast unsichtbar sind.

00:00:35.292 --> 00:00:38.243
Diese Moleküle sind kleiner
als die Wellenlänge des Lichts

00:00:38.243 --> 00:00:40.406
und deswegen können
wir sie nie direkt sehen,

00:00:40.430 --> 00:00:42.476
selbst mit den besten Lichtmikroskopen.

00:00:42.500 --> 00:00:44.643
Wie visualisiere ich also Dinge,

00:00:44.667 --> 00:00:46.643
die wir nicht einmal sehen können?

NOTE Paragraph

00:00:46.667 --> 00:00:48.809
Wissenschaftler, so wie meine Mitarbeiter,

00:00:48.833 --> 00:00:51.234
können ihre gesamte Karriere
daran arbeiten,

00:00:51.234 --> 00:00:53.618
einen einzigen molekularen
Prozess zu verstehen.

00:00:53.618 --> 00:00:56.018
Dazu führen sie eine Reihe
von Experimenten durch,

00:00:56.042 --> 00:00:59.143
wo jedes zu einem kleinen Teil
des Puzzles beiträgt.

00:00:59.167 --> 00:01:01.958
Ein Experiment kann über
die Form des Proteins informieren,

00:01:01.958 --> 00:01:03.326
während ein anderes zeigt,

00:01:03.326 --> 00:01:05.636
wie es mit anderen Proteinen wechselwirkt,

00:01:05.636 --> 00:01:08.565
und ein weiteres zeigt uns
wo man es in einer Zelle findet.

00:01:08.565 --> 00:01:12.476
All diese Ergebnisse kann man benutzen,
um eine Hypothese zu formulieren,

00:01:12.500 --> 00:01:15.641
wie ein Molekül agieren könnte.

NOTE Paragraph

00:01:17.000 --> 00:01:20.934
Meine Aufgabe besteht darin,
diese Ideen in Animationen umzusetzen.

00:01:20.958 --> 00:01:22.326
Dies kann schwierig sein,

00:01:22.326 --> 00:01:25.476
weil Moleküle, einige
verrückte Dinge machen können.

00:01:25.500 --> 00:01:28.851
Aber diese Animationen können 
für Forscher sehr nützlich sein,

00:01:28.875 --> 00:01:31.976
um Ihre Ideen zu kommunizieren 
wie diese Moleküle funktionieren.

00:01:32.000 --> 00:01:34.868
Sie erlauben uns auch die molekulare Welt,

00:01:34.868 --> 00:01:36.451
durch ihre Augen zu sehen.

NOTE Paragraph

00:01:36.451 --> 00:01:38.309
Ich möchte einige Animationen zeigen,

00:01:38.333 --> 00:01:39.775
eine kurze Tour darüber

00:01:39.775 --> 00:01:43.559
was ich als Naturwunder
der molekularen Welt betrachte.

00:01:43.583 --> 00:01:45.559
Hier eine Immunzelle.

00:01:45.583 --> 00:01:48.476
Diese Art von Zellen 
müssen durch unsere Körper kriechen,

00:01:48.500 --> 00:01:51.518
um Eindringlinge wie
pathogene Bakterien zu finden.

00:01:51.542 --> 00:01:54.643
Diese Bewegung wird durch eins 
meiner Lieblingsproteine erzeugt,

00:01:54.667 --> 00:01:55.934
das Aktin,

00:01:55.958 --> 00:01:58.434
welches ein Teil des Zytoskeletts ist.

00:01:58.458 --> 00:02:00.201
Im Gegensatz zu unserem Skelett,

00:02:00.201 --> 00:02:03.851
werden Aktinfilamente ständig
gebildet und zerlegt.

00:02:03.875 --> 00:02:07.268
Das Aktin-Zytoskelett spielt eine sehr
wichtige Rolle in unseren Zellen.

00:02:07.292 --> 00:02:09.159
Sie ermöglichen Zellformänderungen,

00:02:09.159 --> 00:02:11.576
Zellbewegungen, Anhaftung auf Oberflächen,

00:02:11.576 --> 00:02:13.934
und können auch Bakterien verschlingen.

00:02:13.958 --> 00:02:16.659
Aktin ist auch an einer
anderen Art Bewegung beteiligt.

00:02:16.659 --> 00:02:19.768
In unseren Muskelzellen bilden
Aktinstrukturen reguläre Filamente,

00:02:19.792 --> 00:02:21.309
die wie Stoff ausschauen.

00:02:21.333 --> 00:02:24.268
Bei Anspannung der Muskeln
ziehen sich die Filamente zusammen

00:02:24.292 --> 00:02:26.309
und gehen auf ihren
Originalzustand zurück,

00:02:26.333 --> 00:02:27.809
wenn die Muskeln entspannen.

NOTE Paragraph

00:02:27.833 --> 00:02:31.059
Andere Teile des Zytoskeletts,
in diesem Fall Mikrotubuli,

00:02:31.083 --> 00:02:33.768
sind verantwortlich
für den Langstreckentransport.

00:02:33.792 --> 00:02:36.434
Man kann sie sich als 
zellulare Autobahnen vorstellen,

00:02:36.458 --> 00:02:39.809
die Dinge von einer Seite der Zelle
auf die andere bewegt.

00:02:39.833 --> 00:02:42.601
Anders als bei Straßen,
wachsen und schrumpfen Mikrotubuli,

00:02:42.625 --> 00:02:44.059
sie erscheinen bei Bedarf

00:02:44.083 --> 00:02:46.434
und verschwinden,
wenn ihre Aufgabe erfüllt ist.

NOTE Paragraph

00:02:46.458 --> 00:02:48.893
Die molekulare Variante des LKWs

00:02:48.917 --> 00:02:51.476
sind sogenannte Motorproteine,

00:02:51.500 --> 00:02:53.976
die sich am Mikrotubuli
entlang bewegen können,

00:02:54.000 --> 00:02:56.684
und manchmal riesige Frachten

00:02:56.708 --> 00:02:58.518
wie Organellen hinterher schleppen.

00:02:58.542 --> 00:03:01.393
Diese Motorproteine
werden als Dynein bezeichnet

00:03:01.417 --> 00:03:03.851
und können in Gruppen zusammenarbeiten,

00:03:03.875 --> 00:03:07.309
die, zumindest für mich,
fast wie ein Pferdegespann ausschauen.

NOTE Paragraph

00:03:07.333 --> 00:03:11.184
Wie sie sehen können, ist die Zelle ein
äußerst wechselhafter, dynamischer Ort,

00:03:11.208 --> 00:03:14.643
wo Dinge ständig
gebildet und zerlegt werden.

00:03:14.667 --> 00:03:16.118
Aber manche Strukturen

00:03:16.118 --> 00:03:18.143
sind schwerer auseinanderzunehmen

00:03:18.167 --> 00:03:20.101
und Spezialkräfte müssen geholt werden,

00:03:20.125 --> 00:03:23.559
so dass die Strukturen
rechtzeitig auseinandergenommen werden.

00:03:23.583 --> 00:03:26.309
Diese Arbeit wird teils
mit Proteine wie diesen gemacht.

00:03:26.333 --> 00:03:27.851
Diese Donut-förmigen Proteine,

00:03:27.875 --> 00:03:29.893
von denen es viele Arten
in der Zelle gibt,

00:03:29.917 --> 00:03:31.976
scheinen alle Strukturen zu zerlegen,

00:03:32.000 --> 00:03:35.393
indem sie praktisch Proteine 
durch ein zentrales Loch ziehen.

00:03:35.417 --> 00:03:37.976
Wenn diese Proteinart
nicht richtig funktioniert,

00:03:38.000 --> 00:03:40.726
können Proteine, die auseinander
gerissen werden sollen,

00:03:40.750 --> 00:03:43.184
manchmal zusammenkleben und sich anhäufen.

00:03:43.208 --> 00:03:47.393
Das kann zu schlimmen Krankheiten
wie Alzheimer führen.

NOTE Paragraph

00:03:47.417 --> 00:03:49.434
Jetzt schauen wir uns den Kern an,

00:03:49.458 --> 00:03:52.393
der unsere Genome also DNA beherbergt.

00:03:52.417 --> 00:03:53.851
In allen unseren Zellen

00:03:53.875 --> 00:03:58.184
wird unsere DNA von mehreren
Proteinen gepflegt und erhalten.

00:03:58.208 --> 00:04:01.018
Die DNA wird um Proteine
namens Histon gewickelt,

00:04:01.042 --> 00:04:05.351
die es Zellen ermöglichen, eine große
Menge an DNA in unseren Kern zu packen.

00:04:05.375 --> 00:04:08.434
Diese Maschinen sind 
sogenannte Chromatin-Remodeler

00:04:08.458 --> 00:04:12.484
und sie arbeiten so, dass sie
die DNA um die Histone schieben,

00:04:12.484 --> 00:04:16.351
was dazu führt, dass neue
DNA-Stücke exponiert werden.

00:04:16.375 --> 00:04:19.309
Diese DNA kann dann
von anderen Maschinen erkannt werden.

00:04:19.333 --> 00:04:21.851
In diesem Fall, sucht diese
große molekulare Maschine

00:04:21.875 --> 00:04:23.559
ein Segment der DNA,

00:04:23.583 --> 00:04:25.893
das den Anfang eines Gens zeigt.

00:04:25.917 --> 00:04:27.601
Sobald es ein Segment findet,

00:04:27.625 --> 00:04:30.393
erfährt es eine Reihe von Formänderungen,

00:04:30.417 --> 00:04:32.518
die es erlauben mehr
Maschinen einzubeziehen,

00:04:32.542 --> 00:04:36.684
die es wiederum einem Gen erlauben 
eingeschaltet oder übertragen zu werden.

00:04:36.708 --> 00:04:39.809
Dies muss ein streng
regulierter Prozess sein,

00:04:39.833 --> 00:04:42.601
weil ein zur falschen Zeit
eingeschaltetes falsches Gen

00:04:42.625 --> 00:04:45.268
katastrophale Folgen haben kann.

NOTE Paragraph

00:04:45.292 --> 00:04:48.101
Wissenschaftler können jetzt
Proteinmaschinen benutzen,

00:04:48.125 --> 00:04:49.559
um Genome zu bearbeiten.

00:04:49.583 --> 00:04:52.018
Sie haben sicherlich
schon mal von CRISPR gehört.

00:04:52.042 --> 00:04:54.851
CRISPR nutzt ein Protein bekannt als Cas9,

00:04:54.875 --> 00:04:56.633
das entwickeln werden kann,

00:04:56.633 --> 00:05:00.226
um eine bestimmte Sequenz von DNA
zu erkennen und zu schneiden.

00:05:00.250 --> 00:05:01.618
In diesem Beispiel,

00:05:01.618 --> 00:05:05.518
werden zwei Cas9 Proteine benutzt, um ein
problematisches Stück DNA zu entfernen.

00:05:05.542 --> 00:05:09.018
Zum Beispiel, ein Teil eines Gens, 
das zu einer Krankheit führen kann.

00:05:09.042 --> 00:05:11.519
Zellulare Maschinen werden
dann dazu verwendet,

00:05:11.519 --> 00:05:14.059
um die zwei Enden der DNA 
wieder zusammenzukleben.

NOTE Paragraph

00:05:14.083 --> 00:05:15.351
Als molekulare Animatorin

00:05:15.375 --> 00:05:18.684
ist eine der größten Herausforderungen
die Unsicherheitsdarstellung.

00:05:18.708 --> 00:05:22.018
Alle Animationen
repräsentieren Hypothesen,

00:05:22.042 --> 00:05:24.309
wie sich meine Mitarbeiter
Prozesse vorstellen,

00:05:24.333 --> 00:05:26.684
basierend auf den besten
verfügbaren Daten.

00:05:26.708 --> 00:05:28.684
Aber fur viele molekulare Prozesse,

00:05:28.708 --> 00:05:31.684
sind wir noch in der Anfangsphase,
Dinge zu verstehen

00:05:31.708 --> 00:05:33.018
und es gibt viel zu lernen.

00:05:33.042 --> 00:05:35.709
In Wahrheit sind diese
unsichtbaren molekularen Welten

00:05:35.709 --> 00:05:38.692
riesig und meist unerforscht.

00:05:39.458 --> 00:05:41.518
Für mich sind diese
molekularen Landschaften

00:05:41.542 --> 00:05:45.034
genauso spannend zu erforschen
wie die natürliche Welt,

00:05:45.034 --> 00:05:47.351
die überall um uns herum sichtbar ist.

NOTE Paragraph

00:05:47.375 --> 00:05:48.643
Vielen Dank.

NOTE Paragraph

00:05:48.667 --> 00:05:51.792
(Applaus)