Eu vivo no Utah,
um lugar conhecido por ter
algumas das mais impressionantes paisagens naturais do planeta.
É fácil ficar assoberbado por estas vistas incríveis,
e ficar fascinado por estas formações quase extraterrestres.
Enquanto cientista, adoro observar o mundo natural.
Mas enquanto bióloga celular,
estou muito mais interessada em compreender o mundo natural
numa escala muito, muito mais pequena.
Sou animadora molecular e trabalho com outros investigadores
para criar visualizações de moléculas que são tão pequenas,
que são essencialmente invisíveis.
Estas moléculas são menores que o comprimento de onda da luz,
ou seja, nunca as vemos diretamente,
mesmo com os melhores microscópios óticos.
Então, como é que crio visualizações de coisas
tão pequenas que não as podemos ver?
Os cientistas, como os meus colaboradores,
podem passar toda a sua carreira profissional
a tentar compreender um processo molecular.
Para isso, fazem uma série de experiências
que nos mostram uma pequena peça do "puzzle".
Um tipo de experiências pode mostrar-nos a forma da proteína,
enquanto outra nos mostra
com que outras proteínas ela pode interagir,
e outra pode mostrar-nos onde a encontrar na célula.
Todas estas informações podem ser usadas para formular uma hipótese,
uma história de como a molécula pode funcionar.
A minha função é pegar nessas ideias e transformá-las em animações.
O que não é fácil
uma vez que as moléculas são capazes de coisas muito estranhas.
Mas estas animações podem ser muito úteis aos investigadores
para comunicarem as suas ideias de como funcionam estas moléculas.
Também nos permitem ver o mundo molecular
através dos seus olhos.
Gostaria de vos mostrar algumas animações,
uma breve visita ao que considero serem algumas das maravilhas naturais
do mundo molecular.
Primeiro, esta é uma célula imunitária.
Este tipo de células precisam de percorrer o nosso corpo
para encontrarem invasores como bactérias patogénicas.
Este movimento é potenciado por uma das minhas proteínas preferidas
chamada actina,
que faz parte daquilo a que chamamos citoesqueleto.
Ao contrário do nosso esqueleto,
os filamentos de actina são constantemente construídos e desmontados.
O citoesqueleto de actina tem um papel importante nas nossas células.
Permite-lhes que mudem de forma,
que se movam, que adiram a superfícies
e também que devorem bactérias.
A actina está envolvida ainda noutro tipo de movimento.
As estruturas de actina formam filamentos regulares nas células musculares
parecidos com tecido.
Quando os músculos se contraem, estes filamentos unem-se
e voltam à sua posição original quando o músculo relaxa.
Outras partes do citoesqueleto, como os microtúbulos, neste caso,
são responsáveis pelo transporte de longa distância.
Podem ser vistos como autoestradas celulares
que são usadas para mover coisas de um lado da célula para outro.
Ao contrário das estradas, os microtúbulos esticam e encolhem,
surgem quando são necessários
e desaparecem quando deixam de o ser.
A versão molecular de um semirreboque
são as proteínas denominadas por proteínas motoras,
que se deslocam pelos microtúbulos,
por vezes arrastando às costas
grandes cargas, como as organelas.
Esta proteína motora em particular é conhecida como dineína,
e é conhecida por trabalhar em grupos
que me fazem lembrar carroças puxadas a cavalos.
Como podem ver, uma célula é um lugar mutável e dinâmico,
onde as coisas estão sempre a ser construídas e desmontadas.
Mas algumas destas estruturas são mais difíceis de desmontar que outras.
E é necessária a ação de forças especiais
para garantir que as estruturas são desmontadas a tempo.
Esse trabalho é feito, em parte, por proteínas como estas.
Estas proteínas em forma de dónute, de que existem muitos tipos numa célula,
parecem participar na desmontagem de estruturas
ao puxar proteínas individualmente por um orifício central.
Quando este tipo de proteínas não funcionam bem,
o tipo de proteínas que deviam ser desmontadas
podem por vezes colarem-se e agregarem-se
e podem dar origem a doenças terríveis, como a doença de Alzheimer.
Vamos agora olhar para o núcleo,
que alberga o nosso genoma na forma de ADN.
Em todas as nossas células,
o nosso ADN é tratado e mantido por um conjunto diverso de proteínas.
O ADN é envolto por proteínas chamadas de histonas,
que permitem que as células armazenem grandes quantidades de ADN no núcleo.
Estas máquinas chamam-se de remodeladores de cromatina,
e o que fazem, basicamente, é limpar o ADN
em volta das histonas
e permitem expor novos pedaços de ADN.
Esse ADN pode ser reconhecido por outra máquina.
Neste caso, essa grande máquina molecular
procura um segmento de ADN
que lhe diga que está no início de um gene.
Assim que encontra um segmento,
passa por uma série de mudanças
que lhe permitem introduzir outra máquina
que pode ativar ou transcrever um gene.
Este processo tem de ser muito preciso,
porque ativar o gene errado ou na altura errada
pode ter consequências desastrosas.
Os cientistas são capazes agora de usar máquinas de proteínas
para editar genomas.
Estou certa de que já ouviram falar do CRISPR.
O CRISPR tira partido de uma proteína conhecida como Cas9,
que pode ser usada para reconhecer e eliminar
uma sequência muito específica do ADN.
Neste exemplo,
usam-se duas proteínas Cas9 para eliminar uma parte problemática do ADN.
Por exemplo, a parte de um gene que poderá dar origem a uma doença.
Usa-se maquinaria celular
para colar de novo duas pontas do ADN.
Como animadora molecular,
um dos maiores desafios é visualizar a incerteza.
Todas as animações que vos mostrei são hipóteses,
de como se imagina que o processo decorre,
com base na informação disponível.
Mas, para muitos processos moleculares,
estamos ainda num estágio inicial de compreensão,
e há muito para aprender.
A verdade é que
estes mundos moleculares invisíveis são vastos e inexplorados.
Para mim, estas paisagens moleculares
são tão entusiasmantes de explorar como o mundo natural
visível à nossa volta.
Obrigada.
(Aplausos)