Sejtjeink élete három dimenzióban
-
0:01 - 0:05Ha úgy igyekszünk megérteni az életet,
hogy nem látjuk, amikor zajlik, -
0:05 - 0:08az olyan, mintha földönkívüliek próbálnák
-
0:08 - 0:10képekből megérteni a futball szabályait.
-
0:10 - 0:12Sokat tanulhatunk ezekből a képekből.
-
0:12 - 0:15Pl. a játékosok hol pályán vannak,
hol meg azon kívül. -
0:15 - 0:16Van egy csapat.
-
0:16 - 0:20Még pom-pom lányok is vannak,
és nagyszerűen érzik magukat meccs közben. -
0:20 - 0:22Persze annak ellenére,
-
0:22 - 0:26hogy ismeretekre tettünk szert
a képek segítségével, -
0:26 - 0:28még nem áll össze a kép bennünk
a játék szabályairól. -
0:28 - 0:30Azért, hogy megértsük,
-
0:30 - 0:32magát a játékot kellene figyelnünk.
-
0:33 - 0:35Az élet működéséről szerzett
tudásunk java része -
0:35 - 0:38ilyen pillanatfelvételek
tanulmányozásából származik. -
0:38 - 0:42A tudósok sok ismeretre tettek szert
hasonló fotókat nézve, -
0:42 - 0:46de végsősoron ahhoz,
hogy megértsék az élet mibenlétét, -
0:46 - 0:48működés közben kellene megfigyelniük azt.
-
0:48 - 0:51Továbbá lényeges, hogy az élet
alapvető alkotóelemeinek működését -
0:51 - 0:55ott próbáljuk megérteni,
ahol az élet zajlik. -
0:55 - 0:57Azért, hogy ezt megfigyelhessük,
-
0:57 - 1:00meg kell értenünk, mi is az az élet.
-
1:01 - 1:03Egy emberi sejt nagyjából akkora,
-
1:03 - 1:07mint e hangya százmilliomod része.
-
1:07 - 1:10Látják a sejtet
közvetlenül a hangya mellett? -
1:10 - 1:11Épp ott van.
-
1:11 - 1:12Ahhoz, hogy láthassuk,
-
1:13 - 1:16láthatóvá kell tennünk a láthatatlant,
-
1:16 - 1:18és ezt mikroszkópok építésével érjük el.
-
1:18 - 1:19Nem ilyen mikroszkópokkal;
-
1:19 - 1:22amelyeket mi építünk,
valahogy így néznek ki. -
1:22 - 1:25Segít, hogy részben
valamiféle lesifotós vagyok. -
1:25 - 1:27Ahelyett, hogy embereket fotóznék,
-
1:27 - 1:30jobban érdekel, hogy ismert sejtekről
készítsek képeket. -
1:30 - 1:34Szakmai utam egészen idáig
-
1:34 - 1:35elég viharos volt.
-
1:35 - 1:40Első gyermekkori szenvedélyemmel,
a számítástechnikával kezdődött, -
1:40 - 1:44ami éles fordulatot vett
a műszaki tudományok irányába, -
1:44 - 1:46és legújabban
-
1:46 - 1:50igen meredek váltással próbálom
megismerni a sejtbiológiát. -
1:51 - 1:54A tudományok e kombinációja
vezetett el engem oda, -
1:54 - 1:56ahol most tartok,
-
1:56 - 1:59hogy több területhez kapcsolódó
kutatásokat tudok szervezni -
1:59 - 2:00egy meghatározott céllal.
-
2:00 - 2:04Az elképzelés az, hogy képesek legyünk
további újításokra és felfedezésekre -
2:04 - 2:07úgy, hogy együtt dolgozunk a különböző
tudományágakban jártas szakértőkkel, -
2:07 - 2:11hogy olyan feladatokat oldhassunk meg,
amelyeket egyedül nem tudnánk. -
2:12 - 2:15A sejtet szeretnénk megismerni.
-
2:15 - 2:16A sejt ... mi is az?
-
2:16 - 2:18Nos, ez az élet alapvető építőegysége.
-
2:18 - 2:21Egyszerűen szólva egy csomag.
-
2:21 - 2:24Egy csomag, amelyben élettelen
molekulák milliárdjai vannak, -
2:24 - 2:27fehérjék, szénhidrátok, lipidek vagy zsír.
-
2:27 - 2:29Kiderült, hogy az elmúlt fél évszázadban
-
2:29 - 2:32molekuláris biológusok és biokémikusok
módot találtak arra, -
2:32 - 2:34hogy ezek a fehérjék fényt bocsássanak ki.
-
2:35 - 2:37Szentjánosbogárként világítanak.
-
2:38 - 2:39Mikroszkópfejlesztők
-
2:39 - 2:41egyre jobb eszközöket készítettek,
-
2:41 - 2:44hogy észleljék a molekulák által
kibocsátott fényt, -
2:44 - 2:48számítógépes szalemberek
és a matematikusok pedig értelmezni tudták -
2:48 - 2:51a kamerák által rögzített jeleket.
-
2:51 - 2:54Az eszközök együttes alkalmazásával
-
2:54 - 2:56valóban képesek vagyunk megérteni
-
2:56 - 2:59a molekulák sejten belüli szerveződését,
-
2:59 - 3:02azt, hogyan változnak folyamatosan,
-
3:02 - 3:05és alapvetően az érdekel bennünket,
-
3:05 - 3:07hogy megértsük az élet lényegét.
-
3:08 - 3:10Szeretnénk képi rögzítés helyett –
-
3:10 - 3:13ami hagyományosan
két dimenzióra korlátozódik – -
3:13 - 3:16három dimenzióban rögzíteni az életet.
-
3:16 - 3:19Hogyan lesz egy kétdimenziós képből
háromdimenziós? -
3:19 - 3:21Mint kiderült, elég egyszerűen.
-
3:21 - 3:23Gyűjtünk egy sorozat kétdimenziós képet,
-
3:23 - 3:24miközben fel-le mozgatjuk a mintát,
-
3:24 - 3:27aztán a képeket egymásra halmozzuk,
-
3:27 - 3:29és létrehozunk egy háromdimenziósat.
-
3:29 - 3:30E megközelítéssel az a gond,
-
3:30 - 3:35hogy a hagyományos mikroszkópok
igen sok energiát juttatnak a rendszerbe. -
3:35 - 3:38Ez azt jelenti, hogy ez a sejt,
amit itt látnak, -
3:38 - 3:41jelentős fénytúladagolást kap,
-
3:41 - 3:42és ez gond.
-
3:43 - 3:45Hadd magyarázzam meg kicsit jobban.
-
3:45 - 3:48Például ezen a bolygón az élet
-
3:48 - 3:50egyetlen Nap alatt fejlődött ki, igaz?
-
3:51 - 3:54Mondjuk, meg szeretném figyelni
a vásárlókat az utcán, -
3:54 - 3:56hogy megértsem vásárlói szokásaikat:
-
3:56 - 3:58mennyi ideig őgyelegnek a kirakatok előtt,
-
3:58 - 4:00hány áruházba mennek be,
-
4:00 - 4:01és meddig vannak bent.
-
4:01 - 4:05Ha csak egy kávézóban ülnék,
és úgy figyelném őket, -
4:05 - 4:07többségük még csak észre sem venné.
-
4:07 - 4:09De mi lenne, ha hirtelen, teszem azt,
-
4:09 - 4:11olyan öt vagy tíz Nap
-
4:11 - 4:17fényességével ragyognék fel?
-
4:17 - 4:19Még mindig úgy viselkednének,
mint rendszerint? -
4:20 - 4:23Ugyanannyi ideig sétálgatnának kinn?
-
4:23 - 4:26Komolyan hihetném, hogy a viselkedésük
nem változott meg azért, -
4:26 - 4:29mert olyan sok napfény érte őket?
-
4:29 - 4:30Nem.
-
4:30 - 4:33Napjaink mikroszkópjai,
-
4:33 - 4:35és a hagyományos mikroszkópok
-
4:35 - 4:39a 10-10 000-szeresét képesek kibocsátani
annak a napsugárzásnak, -
4:39 - 4:42amely bolygónkon ér bennünket,
ahol az élet kifejlődött. -
4:43 - 4:45És ezért –
-
4:45 - 4:48nos, kiderül, hogy kicsit
sejt-lesifotós vagyok – -
4:48 - 4:50nagyon óvatosnak kell lennünk,
-
4:50 - 4:52mennyi fényt juttatunk a sejtbe.
-
4:52 - 4:55Máskülönben talán
egy jól átsütött sejtet kapunk, -
4:56 - 4:57és mint láthatjuk,
-
4:57 - 5:01egyáltalán nem természetes
egy olyan károsodott sejt megfigyelése, -
5:01 - 5:04amelynek a viselkedését
jelentősen megváltoztattuk. -
5:05 - 5:09Vegyük például ezt a sejtet.
-
5:09 - 5:11Egy üveglapkán van.
-
5:11 - 5:12Látják mindenütt a foltokat?
-
5:12 - 5:15Azok a foltok
molekuláris gépezeteket jeleznek, -
5:15 - 5:17amelyek a sejt felszínén
gyűlnek össze azért, -
5:17 - 5:22hogy kívülről táplálékot
vigyenek a sejtbe. -
5:22 - 5:25Laboratóriumunk
rácsoslemezű fénymikroszkópot használ, -
5:25 - 5:28amely ultravékony fénylapokat állít elő,
-
5:28 - 5:30figyelemmel arra,
hogy ne károsítsuk a sejteket, -
5:30 - 5:32vagy ne juttassunk
túl sok fényt a rendszerbe. -
5:32 - 5:34Így sokkal tovább tudjuk figyelni
-
5:34 - 5:37a folyamat dinamikáját anélkül,
-
5:37 - 5:40hogy megpróbáltatásnak
tennénk ki a sejteket. -
5:40 - 5:43Arra használtuk ezt a mikroszkóptechnikát
és az eszközöket, -
5:43 - 5:46hogy megértsük, hogyan fertőzik meg
a vírusok a sejteket. -
5:46 - 5:49Ebben a példában a sejtet
rotavírusnak tettük ki. -
5:49 - 5:54Ez a kórokozó rendkívül fertőző, több mint
200 000 ember halálát okozza évente. -
5:54 - 5:57Azzal, hogy figyeljük e molekulákat,
ezeket a vírusrészecskéket, -
5:57 - 5:59hogyan terjednek szét a sejt felszínén,
-
5:59 - 6:02valóban megérthetjük
a rájuk vonatkozó szabályokat. -
6:02 - 6:04És ha ezt megértjük,
-
6:04 - 6:05túljárhatunk az eszükön,
-
6:05 - 6:07hogy akár fejlett gyógyszeres kezeléssel
-
6:07 - 6:10képesek legyünk visszafogni,
ellenőrzés alatt tartani a vírust, -
6:10 - 6:13vagy még azt is megelőzni,
hogy a sejthez kapcsolódjon. -
6:14 - 6:17Láthatóvá tettük a láthatatlant,
-
6:17 - 6:18de megmaradt a kérdés:
-
6:18 - 6:20mikor hihetünk abban, amit látunk?
-
6:20 - 6:23Minden, amit idáig mutattam,
olyan sejtről készült, -
6:23 - 6:27amely egy üveglap
vagy egy Petri-csésze foglya. -
6:27 - 6:31Mint tudjuk, a sejtek
nem igazán fejlődnek egy üveglapon, igaz? -
6:31 - 6:32Nem fejlődnek elszigetelten,
-
6:32 - 6:35és nem fejlődnek
fiziológiai környezetükön kívül. -
6:35 - 6:38Ahhoz, hogy igazán értsük a sejtműködést,
-
6:38 - 6:44hazai pályán, működés közben
kell megfigyelnünk őket. -
6:44 - 6:48Vessünk hát egy pillantást
erre az összetett rendszerre. -
6:48 - 6:50Ez egy fejlődő zebrahal-embrió,
-
6:51 - 6:52ahol azokat a sejteket látjuk,
-
6:52 - 6:57amelyek épp szövetekké
és szervrendszerekké szerveződnek. -
6:57 - 6:59Amikor újra megnézzük a felvételt, látjuk,
-
6:59 - 7:02hogy nagyjából húsz óra alatt
formálódni kezd a zebrahal szeme és farka. -
7:02 - 7:05Nemcsak ilyen alacsony felbontásban
figyelhetjük ezt meg, -
7:05 - 7:08hanem rendkívüli részletességgel is,
-
7:08 - 7:11és azt szeretnénk,
ha három dimenzióban is tudnánk nézni, -
7:11 - 7:13másodperceken, perceken,
órákon vagy akár napokon át. -
7:14 - 7:17Az a gond ezekkel
az összetett rendszerekkel, -
7:17 - 7:19hogy szétszórják a fényt,
-
7:19 - 7:22vagy ők térítik el a rájuk szórt fényt,
-
7:22 - 7:25ami elmosódott képeket eredményez.
-
7:25 - 7:29A csillagászok hasonló gondokkal küzdenek,
-
7:29 - 7:30de náluk a probléma akkor jelentkezik,
-
7:30 - 7:34amikor távoli csillagok fényét
próbálják rögzíteni -
7:34 - 7:36földi távcsövekkel.
-
7:37 - 7:40Az történik, hogy a több ezer
fényéven át utazó fény -
7:40 - 7:43hirtelen belép kavargó légkörünkbe,
-
7:43 - 7:44ami szétszórja a fényt.
-
7:45 - 7:47Szerencsére ők is találtak megoldást erre
-
7:47 - 7:49az elmúlt ötven évben;
-
7:49 - 7:52mesterséges csillagot hoznak létre
-
7:52 - 7:54nagyjából 90 km magasságban
a földfelszín felett, -
7:54 - 7:56és annak fényét használják,
-
7:56 - 8:00ami ugyanazon a kavargó légkörön halad át,
-
8:00 - 8:03így meg tudják határozni
a fényszóródás mértékét, -
8:03 - 8:05és egy tükörrel, ami képes
változtatni az alakját, -
8:05 - 8:08ellensúlyozzák vagy semlegesítik.
-
8:08 - 8:10Felhasználtuk ezeket az ötleteket,
-
8:11 - 8:13és beépítettük mikroszkóprendszerünkbe.
-
8:13 - 8:14Ha ezt tesszük,
-
8:14 - 8:18többé-kevésbé ellensúlyozni tudjuk
-
8:18 - 8:20a fényszóródást és a homályosságot,
-
8:20 - 8:22amely az összetett rendszer következménye.
-
8:22 - 8:24A zebradániót vizsgáljuk.
-
8:24 - 8:28Szívesen dolgozunk a zebrahallal,
mivel hozzánk hasonlóan gerincesek, -
8:28 - 8:30de tőlünk eltérően többnyire átlátszóak.
-
8:30 - 8:33Ez azt jelenti,
hogy amikor megvilágítjuk őket, -
8:33 - 8:35A sejtszintű és a sejten belüli működést
-
8:35 - 8:37kitűnő részletességgel figyelhetjük meg.
-
8:37 - 8:39Hadd mutassak egy példát.
-
8:40 - 8:44Ezen a videón a zebrahal gerincét
és izmait figyelhetjük meg. -
8:44 - 8:48Láthatjuk a sejtek szerveződését –
-
8:48 - 8:51több száz sejtet ebben a nagyságrendben –
-
8:51 - 8:54hozzáadott fénnyel és anélkül.
-
8:54 - 8:55Ezekkel az eszközökkel
-
8:55 - 8:59jobb megfigyeléseket tehetünk,
mint valaha. -
9:01 - 9:02Egy nagyon egyedi példa,
-
9:02 - 9:05nézhetjük, hogyan fejlődik ki
a zebrahal szeme. -
9:05 - 9:09Igazán láthatjuk a fejlődő zebrahalembrió
belsejében a felbolydulást. -
9:09 - 9:12Megfigyelhetjük a körös-körül
táncot lejtő sejteket. -
9:12 - 9:14Egy esetben szemügyre vehetjük,
hogyan osztódik a sejt. -
9:14 - 9:18Egy másikban láthatjuk a sejteket,
amint a helyükre igyekeznek, -
9:18 - 9:20és átpréselik magukat a sejtek között.
-
9:20 - 9:24Utolsóként láthatunk egy sejtet,
amint vadul küzd szomszédaival, -
9:24 - 9:25egyszerűen arrébb löki őket.
-
9:25 - 9:26Ugye?
-
9:27 - 9:32Ez a technológia valóban segít
mélyebbre tekinteni és tisztábban látni, -
9:32 - 9:35majdnem, mintha üveglapon elkülönített
-
9:35 - 9:37rabul ejtett sejteket figyelnénk.
-
9:37 - 9:40Szeretném bemutatni, mit ígér
számunkra ez a technológia. -
9:40 - 9:42Összefogtunk a világ legjobb
tudósai közül néhánnyal. -
9:42 - 9:45Alapvető kérdéseket fogalmaztunk meg,
-
9:45 - 9:48amelyeken nemrég el is kezdtünk dolgozni.
-
9:48 - 9:51Például, hogyan képez áttétet
a rák a testben? -
9:51 - 9:54Ebben a példában
emberi mellráksejteket látunk, -
9:54 - 9:56melyek lényegében vándorolni kezdtek,
-
9:56 - 9:59amire a magenta színben látszó
vérereket használják. -
9:59 - 10:01Tulajdonképpen országútként
használják az ereket, -
10:01 - 10:03hogy elhagyhassák addigi helyüket.
-
10:03 - 10:05Látjuk, ahogy átpréselik
magukat az ereken. -
10:05 - 10:08Látjuk, ahogy tovagördülnek,
ha van elég helyük, -
10:08 - 10:11és egy esetben amit látunk, az úgy néz ki,
hogy lehetne Ridley Scott filmelőzetese -
10:11 - 10:13a következő "Idegen" című filmhez.
-
10:13 - 10:17Ez a ráksejt szó szerint szétmarcangolja
a véreret, és úgy mászik ki belőle, -
10:17 - 10:19hogy a test másik részébe hatolhasson.
-
10:22 - 10:23Az utolsó példában, amit mutatok,
-
10:23 - 10:26igyekszünk megérteni,
hogyan fejlődik a fül. -
10:26 - 10:30Ebben az esetben teljesen magukra vonták
figyelmünket az ide-oda kúszó neutrofilek. -
10:30 - 10:33Ezek az immunsejtek folyton járőröznek,
-
10:33 - 10:35gyakorlatilag szünet nélkül.
-
10:35 - 10:38Folyamatosan felmérik, vannak-e behatolók,
-
10:38 - 10:41van-e fertőzés.
-
10:41 - 10:44Állandóan mozognak,
így érzékelik a környezetüket. -
10:45 - 10:49Ezeket a képeket és felvételeket
-
10:49 - 10:52részletesebben láthatjuk, mint valaha,
-
10:52 - 10:54egészen mostanáig.
-
10:54 - 10:57Ahogy minden új technológia esetén,
-
10:57 - 10:59az új lehetőségekkel
új kihívások is járnak, -
10:59 - 11:03és számunkra az a nagy kihívás,
hogyan kezeljük az adatokat. -
11:03 - 11:06Ezek a mikroszkópok
tömérdek adatot generálnak. -
11:06 - 11:10Minden esetben 1-3 terabájt adatot
állítunk elő óránként. -
11:10 - 11:15Hogy közönségünk tapasztaltabb tagjai
számára szemléltessem, -
11:15 - 11:17kétmillió floppylemezt
töltünk tele óránként, -
11:17 - 11:20(Nevetés)
-
11:20 - 11:22Ez nagyjából megfelel 500 DVD-nek,
-
11:22 - 11:25vagy a Z generáció számára érthetően,
-
11:25 - 11:29ez nagyjából egy tucat
iPhone 11-nek felel meg óránként. -
11:31 - 11:33Tömérdek adatunk van.
-
11:33 - 11:35Új módszereket kell találnunk
ezek megjelenítésére. -
11:35 - 11:36Új módszereket kell találnunk,
-
11:36 - 11:39hogy hozzájuthassunk
a biológiailag jelentős információkhoz -
11:39 - 11:40az adathalmazokból.
-
11:40 - 11:41És ami még fontosabb,
-
11:41 - 11:44biztosítani szeretnénk,
hogy ezek a fejlett mikroszkópok -
11:44 - 11:48világszerte eljussanak a tudósokhoz.
-
11:48 - 11:52Mi ingyen bocsátjuk rendelkezésre
e mikroszkópok terveit. -
11:52 - 11:53De kulcsfontosságú,
-
11:54 - 11:56hogy még jobban együttműködjünk
az eredmény érdekében. -
11:56 - 11:58Összehozzuk a tudósokat,
-
11:58 - 12:01akik új biológiai és kémiai eszközöket
tudnak fejleszteni. -
12:01 - 12:03Adatelemzőkkel
-
12:03 - 12:05és műszerkutatókkal dolgozunk együtt,
-
12:05 - 12:08hogy létrehozzuk és kezeljük
az adatbázisokat. -
12:08 - 12:11Mivel ingyen bocsátjuk rendelkezésre
ezeket a készülékeket -
12:11 - 12:14a tudományos és nonprofit
szervezetek számára, -
12:14 - 12:17fejlett képalkotó központokat is építünk,
ahol helyet kaphatnak, -
12:17 - 12:20és hogy össze tudjuk hozni
a mikroszkópon dolgozó embereket, -
12:20 - 12:24a biológusokat és a számítástechnikusokat,
hogy egy csapatot alkossunk, -
12:24 - 12:26akik meg tudnak oldani olyan problémákat,
-
12:26 - 12:28amelyeket egyénileg nem tudnánk.
-
12:28 - 12:30E mikroszkópoknak köszönhetően
-
12:30 - 12:32a tudomány élvonala
újból megnyílt számunkra. -
12:32 - 12:34Haladjunk hát rajta együtt.
-
12:34 - 12:35Köszönöm.
-
12:35 - 12:38(Taps)
- Title:
- Sejtjeink élete három dimenzióban
- Speaker:
- Gokul Upadhyayula
- Description:
-
"Ahhoz, hogy megértsük az életet, működés közben kell megfigyelnünk. " –mondja Gokul Upadhyayula bioképalkotó tudós. Levisz bennünket a sejtek szintjére, és ismerteti a munkát, amely az élvonalbeli mikroszkópok létrehozása mögött rejlik. E mikroszkópok három dimenzióban ragadják meg és rögzítik az élő organizmusok sokrétű viselkedését – a terjedő rákos sejtektől a portyázó immunsejtekig – és feltárják a biológia dinamikáját. Figyelje meg, ahogy az élet hihetetlen látványossággal bontakozik ki a szeme előtt.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 12:51
Csaba Lóki approved Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy accepted Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D | ||
Reka Lorinczy edited Hungarian subtitles for The life unfolding inside your cells, revealed in 3D |