Ben Utah'da yaşıyorum,
bu gezegendeki en heybetli doğal manzaralardan
bazılarına sahip olmakla bilinen bir yer.
Bu harika manzaralardan bunalmak
ve bazen yabancı görünümlü bu oluşumlardan gerçekten büyülenmek kolaydır.
Bir bilim insanı olarak doğal dünyayı gözlemlemeyi çok seviyorum.
Ama bir hücre biyoloğu olarak,
doğal dünyayı çok, çok daha küçük ölçekte
anlamaya çok daha ilgiliyim.
Ben bir moleküler animatörüm, ve esasında görünmez sayılacak
kadar küçük olan moleküllerin görüntülerini yaratmak için
başka araştırmacılarla çalışıyorum
Bu moleküller ışığın dalga boyundan daha küçükler
yani onları asla direkt olarak göremeyiz,
en iyi ışıklı mikroskoplarla bile.
O zaman ben görülemeyecek kadar küçük şeylerin
görüntülerini nasıl yaratıyorum?
Benim iş arkadaşlarım gibi bilim insanları
bir moleküler süreci anlamak için
bütün profesyonel kariyerlerini harcayabilir.
Bunu yapmak için her biri yapbozun küçük bir parçasını
söyleyen bir seri deney yaparlar.
Bir deney bize protein şeklini söylerken,
bir diğeri ise
hangi proteinlerle etkileşim yapabileceğini
ve bir diğeri ise hücrede nerede bulunabileceğini söyler.
Bütün bu bilgi parçaları esasen moleküllerin nasıl çalıştığının
hikayesi olan bir hipotez yaratmada kullanılabilir.
Benim işim bu fikirleri almak ve onları bir animasyona çevirmek.
Bu zor olabilir,
çünkü meğer moleküller bazı çılgın şeyler yapabilirlermiş.
Ama bu animasyonlar araştırmacıların moleküllerin nasıl çalıştığı hakkındaki
fikirlerini iletmeleri için inanılmaz kullanışlı olabilir.
Moleküler dünyayı onların gözünden görmemize imkan sağlayabilirler.
Size biraz animasyonlar göstermek isterim,
benim moleküler dünyanın doğal mucizeleri dediğim şeyin
kısa bir turu.
Öncelikle, bu bir bağışıklık hücresi,
Bu tür hücreler işgalcileri bulmak için
vücudumuzda gezmek zorundalar.
Bu hareket benim favorilerimden biri olan sitoskeleton olarak bildiğimiz şeyin
bir parçası olan
aktin adındaki bir protein tarafından desteklenir.
Bizim iskeletlerimiz aksine,
aktin filamentleri sürekli yapılır ve bozulur.
Aktin sitoskeletonu hücrelerimizde inanılmaz önemli bir rol oynar.
Onların şekil değiştirmelerine,
hareket etmelerine, yüzeye yapışmasına
ve bakteri öldürmesine izin verir.
Aktin başka tür bir harekette de mevcuttur.
Aktin yapıları kas hücrelerimizin içinde biraz kumaşa benzeyen
düzenli filamentleri oluşturur.
Kaslarımız kasıldığında bu filamentler çekilir,
ve kaslarımız gevşediğinde tekrar
eski pozisyonlarına dönerler.
Sitoskeletonun diğer parçaları, bu durumda mikrotübülüsler
uzun mesafeli ulaşımlardan sorumlular.
Basitçe bir şeyleri hücrenin bir ucundan diğerine
taşımak için kullanılan otoyollar olarak düşünülebilirler.
Bizim yollarımızın aksine, mikrotübülüsler büyür ve küçülür,
ihtiyaç duyulunca ortaya çıkıp
işleri bitince kaybolurlar.
Yarı kamyonların moleküler versiyonu
mikrotübülüsler arasında yürüyebilen,
bazen organeller gibi kocaman kargolar sürükleyen,
uygunca isimlendirilmiş motor proteinlerdir.
Bu belirli motor protein dinein olarak bilinir
ve bence biraz da at arabasındaki atlara
benzeyen gruplar halinde çalışabilmesi ile bilinir.
Gördüğünüz gibi hücre sürekli bir şeylerin yapılıp bozulduğu
inanılmaz değişen, hareketli yerdir.
Ama bu yapılardan bazılarını
parçalara ayırmak diğerlerine göre daha zor.
Ve yapıların zamanında parçalanması için
özel güçlerin getirilmesi gerekir.
Bu iş kısmen böyle proteinlerce yapılır.
Bu çörek şekilli proteinlerin,
ki hücrede birçok çeşitleri bulunur,
hepsi bireysel proteinleri
merkezi bir deliğe çekerek parçalar.
Böyle proteinler düzgün çalışmadığında,
ayrılması gereken proteinler
bazen ayrılmaz ve kümeleşir
ve bu da alzaymır gibi korkunç hastalıklara yol açabilir.
Şimdi de genomlarımızı
DNA şeklinde barındıran çekirdeğe bakalım.
Bütün hücrelerimiz içinde,
DNA'mızla çeşitli proteinler ilgilenir ve onu korur.
DNA, çekirdeğimizde büyük miktarlarda hücreler tutmamızı
sağlayan histon adındaki proteinlerin etrafında sarılıdır.
Bu mekanizmalara kromatin şekli değiştirici denir
ve DNA'yı histonların etrafından alıp
yeni DNA parçalarının ortaya çıkmasını sağlarlar.
Bu DNA sonra diğer mekanizmalar tarafından da tanınabilir.
Bu durumda, bu büyük moleküler mekanizma
bir genin başlangıcında olduğunu
ona söyleyecek bir DNA parçası arıyor.
Bir parça bulduğunda
basitçe karşılığında bir genin etkinleştirildiği
ya da kopyalandığı başka bir mekanizmayı
getirmesini sağlayan bir seri şekil değişiklikleri geçirir.
Bu çok sıkı programlı bir işlem olmalı
çünkü yanlış geni yanış zamanda etkinleştirmek
felaket sonuçlara yol açabilir.
Bilim insanları şimdi genomları düzenlemek için protein
mekanizmaları kullanabiliyorlar.
Eminim hepiniz CRISPR'ı duymuşsunuzdur.
CRISPR çok spesifik bir DNA sırasını tanıyıp kesecek
şekilde düzenlenebilen Cas9 adındaki
bir proteinden yararlanır.
Bu örnekte,
iki Cas9 proteini problemli bir DNA parçasını kesmek için kullanılıyor.
Örneğin bir hastalığa sebep olabilecek bir gen parçası.
Hücresel mekanizmalar o zaman
DNA'nın iki ucunu yapıştırmak için kullanılıyor.
Bir moleküler animatör olarak en büyük zorluğum
belirsizliği görselleştirmek.
Size gösterdiğim bütün animasyonlar iş arkadaşlarımın elindeki
en iyi bilgilerle bir sürecin nasıl işlediğini
düşündükleri hipotezleri temsil ediyor.
Ama birçok moleküler işlemler için
hala bir şeyleri anlamanın erken aşamalarındayız
ve daha öğrenecek çok şey var.
Doğrusu şu ki
bu görünmez molekül dünyalar çok geniş ve büyük oranda keşfedilmemiş.
Bana göre bu moleküler manzaraları keşfetmek
etrafımızda görünen doğal dünyayı
keşfetmek kadar heyecan verici.
Teşekkür ederim.
(Alkış)