Animations of unseeable biology
-
0:00 - 0:02Det jeg skal vise dere nå
-
0:02 - 0:06er de forbløffende molekylære maskinene
-
0:06 - 0:09som utgjør det levende vevet i kroppen vår.
-
0:09 - 0:12Molekyler er bitte, bitte små.
-
0:12 - 0:14Og med små,
-
0:14 - 0:16mener jeg virkelig små.
-
0:16 - 0:18De er mindre enn bølgelengden til lys,
-
0:18 - 0:21så vi har ingen måte å observere dem på direkte.
-
0:21 - 0:23Men takket være vitenskapen, har vi en temmelig god idé
-
0:23 - 0:26om hva som foregår på molekylært nivå.
-
0:26 - 0:29Så vi kan faktisk fortelle dere om molekylene,
-
0:29 - 0:32men vi har ingen direkte måte å vise dem på.
-
0:32 - 0:35Det vi kan gjøre er å lage tegninger.
-
0:35 - 0:37– Og det er ikke noe nytt.
-
0:37 - 0:39Vitenskapsmenn har alltid laget tegninger
-
0:39 - 0:42som en del av sin tanke- og oppdagelsesprosess.
-
0:42 - 0:45De tegner det de observerer med egne øyne,
-
0:45 - 0:47ved hjelp av teknologi som teleskop og mikroskop,
-
0:47 - 0:50og også av de forestillinger de lager i sitt eget hode.
-
0:50 - 0:52Jeg har valgt to velkjente eksempler,
-
0:52 - 0:55– kjent for å uttrykke vitenskap gjennom kunst.
-
0:55 - 0:57Og jeg starter med Galileo
-
0:57 - 0:59som benyttet verdens første teleskop
-
0:59 - 1:01til å se på månen.
-
1:01 - 1:03Og han endret vår forståelse av månen.
-
1:03 - 1:05Oppfatningen i det 17. århundre
-
1:05 - 1:07var at månen var en perfekt himmelsk kule.
-
1:07 - 1:10Men det Galileo så, var en steinete, gold verden,
-
1:10 - 1:13slik han har uttrykt det i denne akvarellen.
-
1:13 - 1:15En annen vitenskapsmann med store idéer,
-
1:15 - 1:18biologiens superstjerne, er Charles Darwin.
-
1:18 - 1:20Og på denne berømte sida fra hans notater,
-
1:20 - 1:23starter han oppe til venstre med "Jeg tenker",
-
1:23 - 1:26og så lager han den første skissen av livets tre,
-
1:26 - 1:28som er hans oppfattelse
-
1:28 - 1:30av hvordan alle arter, alt levende på jorden,
-
1:30 - 1:33er forbundet gjennom evolusjonshistorien --
-
1:33 - 1:35artenes utvikling gjennom naturlig seleksjon
-
1:35 - 1:38og endringer fra tidligere generasjoner.
-
1:38 - 1:40Jeg er selv vitenskapsmann,
-
1:40 - 1:42men har gått på forelesninger av molekylærbiolologer
-
1:42 - 1:45og opplevd dem som totalt uforståelige,
-
1:45 - 1:47med alt sitt finurlige språk og sjargong
-
1:47 - 1:49som de bruker for å forklare hva de gjør,
-
1:49 - 1:52helt til jeg oppdaget kunstverkene til David Goodsell,
-
1:52 - 1:55som er molekylærbiolog fra Scripps institutt.
-
1:55 - 1:57Og bildene hans,
-
1:57 - 1:59– som er nøyaktige og der alt er i riktig målestokk –
-
1:59 - 2:02de belyste for meg
-
2:02 - 2:04hvordan den molekylære verden inne i oss er.
-
2:04 - 2:07Dette er et tverrsnitt av blod.
-
2:07 - 2:09Oppe til venstre er det et gulgrønt område.
-
2:09 - 2:12Det gulgrønne området er væskene i blodet, for det meste vann,
-
2:12 - 2:14men der er også antistoffer, sukker,
-
2:14 - 2:16hormoner og slike ting.
-
2:16 - 2:18Og det røde området er et snitt gjennom en rød blodcelle.
-
2:18 - 2:20Og de røde molekylene er hemoglobin.
-
2:20 - 2:22De er faktisk røde, det er det som gir blodet farge.
-
2:22 - 2:24Hemoglobin opptrer som en molekylær svamp
-
2:24 - 2:26som suger opp oksygen i lungene våre
-
2:26 - 2:28og deretter frakter det til andre deler av kroppen.
-
2:28 - 2:31Jeg ble veldig inspirert av dette bildet for mange år siden,
-
2:31 - 2:33og lurte på om vi kunne bruke datagrafikk
-
2:33 - 2:35til å representere den molekylære verden.
-
2:35 - 2:37Hvordan ville det bli seende ut?
-
2:37 - 2:40Slik var det jeg begynte. Så la oss starte.
-
2:40 - 2:42Dette er DNA i den klassiske dobbelspiralen.
-
2:42 - 2:44Det er fra røntgenkrystallografi,
-
2:44 - 2:46så det er en nøyaktig modell av DNA.
-
2:46 - 2:48Hvis vi vikler opp spiralen og tar de to strengene fra hverandre,
-
2:48 - 2:50ser dere dette som ligner på tenner.
-
2:50 - 2:52Det er bokstavene som utgjør den genetiske koden,
-
2:52 - 2:55de 25 000 genene som er lagret i ditt DNA.
-
2:55 - 2:57Det er dette de vanligvis snakker om,
-
2:57 - 2:59den genetiske koden, det er den de snakker om.
-
2:59 - 3:01Men jeg vil ta opp et annet aspekt som gjelder DNA,
-
3:01 - 3:04og det er DNAs fysiske natur.
-
3:04 - 3:07Det er disse to strengene som går i hver sin retning
-
3:07 - 3:09av grunner jeg ikke kan ta opp nå.
-
3:09 - 3:11Men fysisk går de altså i hver sine retninger,
-
3:11 - 3:14og det skaper en hel del problemer for levende celler,
-
3:14 - 3:16som dere snart skal se,
-
3:16 - 3:19særlig når DNA skal kopieres.
-
3:19 - 3:21Så det jeg skal vise dere
-
3:21 - 3:23er en nøyaktig fremstilling
-
3:23 - 3:26av DNA-kopieringsmaskinen som akkurat nå arbeider inne i kroppene deres,
-
3:26 - 3:29i alle fall i 2002-biologi.
-
3:29 - 3:32DNAet kommer inn på produksjonslinjen fra venstre,
-
3:32 - 3:35og treffer denne samlingen av biokjemiske maskiner i miniatyr,
-
3:35 - 3:38som drar DNA-strengene fra hverandre og lager en eksakt kopi.
-
3:38 - 3:40DNAet kommer alså inn
-
3:40 - 3:42og treffer denne blå, smultringformede saken
-
3:42 - 3:44og blir revet fra hverandre til to strenger.
-
3:44 - 3:46En streng kan bli kopiert direkte,
-
3:46 - 3:49det er det som spoles av nederst.
-
3:49 - 3:51Men det er ikke så enkelt for den andre strengen,
-
3:51 - 3:53fordi den må kopieres baklengs.
-
3:53 - 3:55Den må gjentatte ganger kveiles av i løkker
-
3:55 - 3:57og bli kopiert seksjon for seksjon,
-
3:57 - 4:00slik at det skapes to nye DNA-molekyler.
-
4:00 - 4:03Det er milliarder av slike maskiner
-
4:03 - 4:05som akkurat nå arbeider inne i kroppene deres,
-
4:05 - 4:07og kopierer DNAet med utsøkt kvalitet.
-
4:07 - 4:09Dette er en nøyaktig gjengivelse av det som foregår,
-
4:09 - 4:12og farten er også temmelig lik den som foregår inne i dere.
-
4:12 - 4:15Jeg har ikke tatt med feilretting og en haug andre ting.
-
4:17 - 4:19Dette ble laget for en del år siden.
-
4:19 - 4:21Takk, takk.
-
4:21 - 4:24Dette er arbeid fra noen år tilbake,
-
4:24 - 4:27men det jeg skal vise nå er oppdatert vitenskap, oppdatert teknologi.
-
4:27 - 4:29Vi starter igjen med DNA.
-
4:29 - 4:32Det svinger og snor seg fordi det er omgitt av en suppe av molekyler,
-
4:32 - 4:34som er fjernet, slik at dere kan se noe.
-
4:34 - 4:36DNA er omtrent to nanometer i tverrsnitt,
-
4:36 - 4:38noe som virkelig er ganske smått.
-
4:38 - 4:40Men i hver eneste av cellene dere har,
-
4:40 - 4:44er hver tråd av DNA rundt 30 til 40 millioner nanometer lang.
-
4:44 - 4:47Så for å holde orden på DNAet og regulere tilgangen til den genetiske koden,
-
4:47 - 4:49er det viklet rundt disse fiolette proteinene --
-
4:49 - 4:51det vil si, jeg har gjort dem fiolette her.
-
4:51 - 4:53Det er pakket og buntet.
-
4:53 - 4:56Alt det vi ser her er et enkelt DNA-molekyl.
-
4:56 - 4:59Denne enorme pakken av DNA kalles et kromosom.
-
4:59 - 5:02Vi skal komme tilbake til kromosomer om et øyeblikk.
-
5:02 - 5:04Vi drar oss tilbake, zoomer ut,
-
5:04 - 5:06ut gjennom en kjernepore,
-
5:06 - 5:09som er inngangen til det kammeret som inneholder all DNA,
-
5:09 - 5:11kalt kjernen.
-
5:11 - 5:13Alt som er i synsfeltet nå
-
5:13 - 5:16er omtrent ett semesters biologistudium, og jeg har sju minutter.
-
5:16 - 5:19Så vi klarer ikke alt det i dag vel?
-
5:19 - 5:22Nei, sier de, "Nei".
-
5:22 - 5:25Slik ser en levende celle ut i et lysmikroskop.
-
5:25 - 5:28Det er filmet med intervallopptak, derfor kan en se bevegelser.
-
5:28 - 5:30Kjernemembranen brytes ned.
-
5:30 - 5:33De pølselignende sakene er kromosomer, og vi skal fokusere på dem.
-
5:33 - 5:35De gjennomgår denne slående bevegelsen.
-
5:35 - 5:38sentrert om de små røde flekkene.
-
5:38 - 5:41Når cellen føler at den er klar,
-
5:41 - 5:43deler den kromosomet i to.
-
5:43 - 5:45Et sett DNA går til den ene siden,
-
5:45 - 5:47den andre siden får det andre settet --
-
5:47 - 5:49identiske kopier av DNA
-
5:49 - 5:51Deretter deles cellen langs midten.
-
5:51 - 5:53Og igjen; det er milliarder celler
-
5:53 - 5:56som gjennomgår denne prosessen akkurat nå, inne i dere.
-
5:56 - 5:59Nå skal vi spole tilbake og bare fokusere på kromosomene,
-
5:59 - 6:01se på strukturen deres og beskrive den.
-
6:01 - 6:04Her er vi tilbake i ekvatorøyeblikket.
-
6:04 - 6:06Kromosomene stiller seg på linje.
-
6:06 - 6:08Hvis vi isolerer bare ett kromosom,
-
6:08 - 6:10skal vi konsentrere oss om det og se på strukturen.
-
6:10 - 6:13Dette er en av de største molekylære strukturer som fins,
-
6:13 - 6:17i alle fall av det vi har oppdaget inne i oss så langt.
-
6:17 - 6:19Dette er et enkelt kromosom.
-
6:19 - 6:22Og det er to tråder av DNA i hvert kromosom.
-
6:22 - 6:24En er kveilet opp til én pølse.
-
6:24 - 6:26Den andre tråden er kveilet opp til den andre pølsen.
-
6:26 - 6:29Det som ser ut som barter som stikker ut på hver side
-
6:29 - 6:32er de dynamiske stillasene i cellen.
-
6:32 - 6:34De kalles mikrotubuli. Navnet er ikke viktig.
-
6:34 - 6:37Det vi skal fokusere på er det røde området – jeg har merket det rødt her –
-
6:37 - 6:39og grenseflaten
-
6:39 - 6:42mellom det dynamiske stillaset og kromosomene.
-
6:42 - 6:45Det er tydeligvis sentralt i bevegelsen av kromosomene.
-
6:45 - 6:48Vi har egentlig ingen idé om hvordan det oppnår bevegelsen.
-
6:48 - 6:50Vi har undersøkt dette som kalles kinetisk orb
-
6:50 - 6:52gjennom over hundre år med intense studier,
-
6:52 - 6:55og vi har bare så vidt begynt å oppdage hva det dreier seg om.
-
6:55 - 6:58Det består av opp til 200 ulike typer protein,
-
6:58 - 7:01tusenvis av proteiner til sammen.
-
7:01 - 7:04Det er et signalsystem.
-
7:04 - 7:06som sender kjemiske signaler,
-
7:06 - 7:09og forteller resten av cellen når det er klart,
-
7:09 - 7:12når den føler at alt er oppstilt og klar til å starte
-
7:12 - 7:14med delingen av kromosomene.
-
7:14 - 7:17Den er i stand til å koble seg på de voksende og krympende mikrotubuliene.
-
7:17 - 7:20Den er involvert i veksten av mikrotubuli,
-
7:20 - 7:23og kan koble seg på dem for en stund.
-
7:23 - 7:25Det er også et system for oppmerksomhet.
-
7:25 - 7:27Det føler når cellen er klar,
-
7:27 - 7:29når kromosomene er i riktig posisjon.
-
7:29 - 7:31Her blir det grønt
-
7:31 - 7:33fordi den føler at alt er helt riktig.
-
7:33 - 7:35Og som dere ser er det en liten bit til slutt
-
7:35 - 7:37som fremdeles er rød.
-
7:37 - 7:40Og den blir båret nedover mikrotubuliene.
-
7:41 - 7:44Det er signalsystemet som sender stoppsignalet.
-
7:44 - 7:47Som blir båret bort. Det er altså så mekanisk.
-
7:47 - 7:49Det er et molekylært urverk.
-
7:49 - 7:52Slik virker dere i molekylær målestokk.
-
7:52 - 7:55Her har vi mer molekylært snadder,
-
7:55 - 7:58de orange delene er kinesin.
-
7:58 - 8:00Det er små kurermolekyler som går i en retning.
-
8:00 - 8:03Dette er dyenin. De bærer meldingssystemet vi snakket om.
-
8:03 - 8:06De har lange bein, slik at de kan komme forbi hindringer og slikt.
-
8:06 - 8:08For å gjenta: dette er nøyaktig hentet
-
8:08 - 8:10fra vitenskapen.
-
8:10 - 8:13Problemet er bare at vi ikke kan vise det på noen annen måte.
-
8:13 - 8:15Å utforske vitenskapens grenser,
-
8:15 - 8:17på grensen av menneskelig forståelse,
-
8:17 - 8:20er overveldende.
-
8:20 - 8:22Å oppdage noe som dette
-
8:22 - 8:25er virkelig et lystbetont insentiv til å arbeide med vitenskap.
-
8:25 - 8:28Men de fleste medisinske forskere
-
8:28 - 8:30som oppdager tingene,
-
8:30 - 8:33tar enkeltsteg på veien mot de store målene,
-
8:33 - 8:36som er å utrydde sykdommer,
-
8:36 - 8:38fjerne lidelsen og smerten som sykdom medfører,
-
8:38 - 8:40og løfte mennesker ut av fattigdom.
-
8:40 - 8:42Tusen takk!
-
8:42 - 8:46(Applaus)
- Title:
- Animations of unseeable biology
- Speaker:
- Drew Berry
- Description:
-
Det er ikke mulig å observere molekyler og hva de gjør direkte – Drew Berry vil forandre på det. På TEDxSydney viser han de vitenskapelig eksakte (og underholdende!) animasjonene som hjelper forskere med å se usynlige prosesser inne i våre egne celler.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:47
Regina Chu edited Norwegian Bokmal subtitles for Animations of unseeable biology | ||
Einar Berg added a translation |