0:00:00.000,0:00:02.000
Това, което ще ви покажа

0:00:02.000,0:00:06.000
са удивителните молекулярни машини,

0:00:06.000,0:00:09.000
които създават живата фабрика на тялото ви.

0:00:09.000,0:00:12.000
Молекулите са наистина малки.

0:00:12.000,0:00:14.000
Искам да кажа,

0:00:14.000,0:00:16.000
че те са наистина малки.

0:00:16.000,0:00:18.000
Те са по-малки от дължината на светлинна вълна,

0:00:18.000,0:00:21.000
така, че няма начин да ги наблюдаваме.

0:00:21.000,0:00:23.000
Но с помощта на науката, получаваме сравнително добра идея

0:00:23.000,0:00:26.000
за това, което се случва в молекулярен мащаб.

0:00:26.000,0:00:29.000
Това, което можем да направим, е да ви разкажа за молекулите,

0:00:29.000,0:00:32.000
но няма начин да ви ги покажа.

0:00:32.000,0:00:35.000
Единственият начин е да рисувам картини.

0:00:35.000,0:00:37.000
В действителност, тази идея не е нова.

0:00:37.000,0:00:39.000
Учените са рисували картини,

0:00:39.000,0:00:42.000
като част от процеса им на мислене и откриване.

0:00:42.000,0:00:45.000
Те рисуват картини за това, което виждат,

0:00:45.000,0:00:47.000
с помощта на технологии, като телескопи и микроскопи,

0:00:47.000,0:00:50.000
също и за това, за което мислят.

0:00:50.000,0:00:52.000
Избрах два добре известни примера,

0:00:52.000,0:00:55.000
защото те са известни като примери за изразяване на науката чрез изкуство.

0:00:55.000,0:00:57.000
Започвам с Галилео,

0:00:57.000,0:00:59.000
който използва първия телескоп в света,

0:00:59.000,0:01:01.000
за да наблюдава Луната.

0:01:01.000,0:01:03.000
Той измени разбирането ни за Луната.

0:01:03.000,0:01:05.000
През 17. век учените мислеха,

0:01:05.000,0:01:07.000
че Луната има идеално чиста форма.

0:01:07.000,0:01:10.000
Но това, което Галилилео видя, беше скалист, пуст свят,

0:01:10.000,0:01:13.000
който той нарисува с водни бои.

0:01:13.000,0:01:15.000
Друг учен с големи идеи,

0:01:15.000,0:01:18.000
суперзвездата на биологията, е Чарлз Дарвин.

0:01:18.000,0:01:20.000
Той написа в горния ляв ъгъл на тетрадката си

0:01:20.000,0:01:23.000
"Аз мисля"

0:01:23.000,0:01:26.000
и направи скица на първото дърво на живота,

0:01:26.000,0:01:28.000
което е неговата идея,

0:01:28.000,0:01:30.000
за това, как всички видове, всички живи същества на Земята

0:01:30.000,0:01:33.000
са свързани в еволюционна история -

0:01:33.000,0:01:35.000
произхода на видовете чрез естествен подбор

0:01:35.000,0:01:38.000
и дивергенция от предишно поколение.

0:01:38.000,0:01:40.000
Дори като учен,

0:01:40.000,0:01:42.000
присъствах на лекции на молекулярни биолози

0:01:42.000,0:01:45.000
и открих, че са напълно неразбираеми,

0:01:45.000,0:01:47.000
с целия надут технически език и жаргон,

0:01:47.000,0:01:49.000
който те използваха, за да опишат своята работа,

0:01:49.000,0:01:52.000
докато не се запознах с трудовете на Дейвид Гудсел,

0:01:52.000,0:01:55.000
който е молекулярен биолог в института Скрипс.

0:01:55.000,0:01:57.000
В неговите картини

0:01:57.000,0:01:59.000
всичко е точно и в правилния мащаб.

0:01:59.000,0:02:02.000
Неговия труд ми показа,

0:02:02.000,0:02:04.000
какъв е молекулярният свят.

0:02:04.000,0:02:07.000
Това е трансекция на кръв.

0:02:07.000,0:02:09.000
В горния ляв ъгъл виждате тази жълто - зелена област.

0:02:09.000,0:02:12.000
Жълто - зелената област са флуиди на кръв, които са основно вода,

0:02:12.000,0:02:14.000
но също и анти - тела, захари,

0:02:14.000,0:02:16.000
хормони и други.

0:02:16.000,0:02:18.000
А червената област е разрез на червена кръвна клетка.

0:02:18.000,0:02:20.000
Тези червени молекули са хемоглобин.

0:02:20.000,0:02:22.000
В действителност, те са червени; те придават цвета на кръвта.

0:02:22.000,0:02:24.000
Хемоглобинът действа като молекулярна гъба,

0:02:24.000,0:02:26.000
за да абсорбира кислород в белите ви дробове

0:02:26.000,0:02:28.000
и след това го отнася до други части на тялото.

0:02:28.000,0:02:31.000
Преди много години бях много въодушевен от тази картина

0:02:31.000,0:02:33.000
и се чудих, дали можем да използваме компютърни графики,

0:02:33.000,0:02:35.000
за да представим молекулярния свят.

0:02:35.000,0:02:37.000
Как ще изглежда това?

0:02:37.000,0:02:40.000
Ето как започнах. Нека да започна.

0:02:40.000,0:02:42.000
Това е ДНК в нейната класическа форма на двойна спирала.

0:02:42.000,0:02:44.000
Това е от рентгенова кристалография,

0:02:44.000,0:02:46.000
така, че е точен модел на ДНК.

0:02:46.000,0:02:48.000
Ако развием двойната спирала и разединим двете нишки,

0:02:48.000,0:02:50.000
ще видите тези неща, които изглеждат като зъби.

0:02:50.000,0:02:52.000
Това са буквите на генетичен код,

0:02:52.000,0:02:55.000
25 000 гени, които са записани в ДНК-то ви.

0:02:55.000,0:02:57.000
Ето за какво говорят те -

0:02:57.000,0:02:59.000
генетичния код - за това говорят те.

0:02:59.000,0:03:01.000
Но искам да говоря за различен аспект на науката за ДНК

0:03:01.000,0:03:04.000
и това е физическата същност на ДНК.

0:03:04.000,0:03:07.000
Тези две нишки отиват в противоположни посоки,

0:03:07.000,0:03:09.000
поради причини, за които не мога да разкажа сега.

0:03:09.000,0:03:11.000
Но те физически отиват в противоположни посоки,

0:03:11.000,0:03:14.000
което създава множество усложнения за клетките ви,

0:03:14.000,0:03:16.000
както ще видите,

0:03:16.000,0:03:19.000
особено, когато ДНК се копира.

0:03:19.000,0:03:21.000
Това, което ще ви покажа,

0:03:21.000,0:03:23.000
е точна репрезентация

0:03:23.000,0:03:26.000
на репликационната машина на действителна ДНК, която се случва в тялото ви,

0:03:26.000,0:03:29.000
което е биология от 2002 г.

0:03:29.000,0:03:32.000
ДНК влиза в производствената линия от лявата страна

0:03:32.000,0:03:35.000
и удря този сбор, тези миниатюрни биохимични машини,

0:03:35.000,0:03:38.000
които разделят нишката на ДНК и правят точно копие.

0:03:38.000,0:03:40.000
ДНК влиза

0:03:40.000,0:03:42.000
и удря тази синя, с форма на поничка структура

0:03:42.000,0:03:44.000
и тя се разделя на две нишки.

0:03:44.000,0:03:46.000
Едната нишка може да бъде копирана точно

0:03:46.000,0:03:49.000
и можете да видите тезе неща, които се развиват към дъното там.

0:03:49.000,0:03:51.000
Но не е толкова просто с другата нишка,

0:03:51.000,0:03:53.000
защото тя трябва да бъде копирана отзад - напред.

0:03:53.000,0:03:55.000
Тя се изхвърля много пъти в тези кръгове

0:03:55.000,0:03:57.000
и копира по един раздел,

0:03:57.000,0:04:00.000
като създава две нови ДНК молекули.

0:04:00.000,0:04:03.000
Имате милиарди от тази машина,

0:04:03.000,0:04:05.000
която работи в тялото ви,

0:04:05.000,0:04:07.000
копирайки ДНК - то ви с изключителна точност.

0:04:07.000,0:04:09.000
Това е точна репрезентация

0:04:09.000,0:04:12.000
и е с точната скорост за това, което се случва в тялото ви.

0:04:12.000,0:04:15.000
Оставих корекцията на грешки и други неща.

0:04:17.000,0:04:19.000
Това е работа от преди години.

0:04:19.000,0:04:21.000
Благодаря ви.

0:04:21.000,0:04:24.000
Това е труд от преди години,

0:04:24.000,0:04:27.000
но това, което ще ви покажа, е съвременна наука, съвременна технология.

0:04:27.000,0:04:29.000
Отново, започваме с ДНК.

0:04:29.000,0:04:32.000
Тя се върти, поради обграждащата я група молекули,

0:04:32.000,0:04:34.000
които съм изчистил, за да можете да видите нещо.

0:04:34.000,0:04:36.000
ДНК има дължина два нанометра,

0:04:36.000,0:04:38.000
което е наистина малка дължина.

0:04:38.000,0:04:40.000
Но във всяка от клетките ви,

0:04:40.000,0:04:44.000
всяка нишка ДНК има дължина около 30 до 40 милиона нанометра.

0:04:44.000,0:04:47.000
За да се запази ДНК организирана и за да регулира достъпа до генетичния код,

0:04:47.000,0:04:49.000
тя е навита около тези пурпурни протеини -

0:04:49.000,0:04:51.000
тук съм ги маркирал в пурпурно.

0:04:51.000,0:04:53.000
Тя е опакована.

0:04:53.000,0:04:56.000
Цялата тази обаст е една нишка ДНК.

0:04:56.000,0:04:59.000
Големият пакет ДНК се нарича хромозом.

0:04:59.000,0:05:02.000
Ще се върнем към хромозомите след минута.

0:05:02.000,0:05:04.000
Издърпваме, увеличаваме,

0:05:04.000,0:05:06.000
през дупката на ядрото,

0:05:06.000,0:05:09.000
което е вратата към това отделение, което съдържа всички ДНК,

0:05:09.000,0:05:11.000
наречено ядро.

0:05:11.000,0:05:13.000
Цялата тази област

0:05:13.000,0:05:16.000
се изучава за около един семестър в биологията, а аз имам седем минути.

0:05:16.000,0:05:19.000
Няма да можем да направим това днес, нали?

0:05:19.000,0:05:22.000
Не, казаха ми "Не".

0:05:22.000,0:05:25.000
Това е начинът, по който жива клетка изглежда, гледана през светлинен микроскоп.

0:05:25.000,0:05:28.000
Тя е филмирана, поради което можете да видите как се движи.

0:05:28.000,0:05:30.000
Опаковката на ядрото се разкъсва.

0:05:30.000,0:05:33.000
Нещата, които изглеждат като наденица са хромозомите, ще ги разгледаме.

0:05:33.000,0:05:35.000
Те минават през това удивително движение,

0:05:35.000,0:05:38.000
което е фокусирано на тези малки червени петна.

0:05:38.000,0:05:41.000
Когато клетката е готова,

0:05:41.000,0:05:43.000
тя разкъсва хромозома.

0:05:43.000,0:05:45.000
Единият комплект ДНК отива на една страна,

0:05:45.000,0:05:47.000
другият комплект отива на другата страна -

0:05:47.000,0:05:49.000
идентични копия на ДНК.

0:05:49.000,0:05:51.000
След това клетката се разделя по средата.

0:05:51.000,0:05:53.000
Отново, имате милиарди клетки,

0:05:53.000,0:05:56.000
които преминават през този процес.

0:05:56.000,0:05:59.000
Ще навием отново и ще разгледаме хромозомите,

0:05:59.000,0:06:01.000
ще разгледаме структурата им и ще ги опишем.

0:06:01.000,0:06:04.000
Отново, това е централният момент.

0:06:04.000,0:06:06.000
Хромозомите се подреждат в редица.

0:06:06.000,0:06:08.000
Ако изолираме един хромозом,

0:06:08.000,0:06:10.000
ще го извадим и ще разгледаме структурата му.

0:06:10.000,0:06:13.000
Това е една от най-големите молекулярни структури,

0:06:13.000,0:06:17.000
най-малко, доколкото сме открили в телата ни.

0:06:17.000,0:06:19.000
Това е един хромозом.

0:06:19.000,0:06:22.000
Имаме две нишки ДНК във всеки хромозом.

0:06:22.000,0:06:24.000
Едната нишка е навита в едната наденица.

0:06:24.000,0:06:26.000
Другата нишка е навита в другата наденица.

0:06:26.000,0:06:29.000
Тези неща, които изглеждат като мустаци, които стърчат от всяка от страните,

0:06:29.000,0:06:32.000
са динамичната обвивка на клетката.

0:06:32.000,0:06:34.000
Наричат се микротубули. Това наименование не е важно.

0:06:34.000,0:06:37.000
Но това, което ще разгледаме е тази червена област - тук съм я маркирал в червено -

0:06:37.000,0:06:39.000
и интерфейса й

0:06:39.000,0:06:42.000
между динамичната обвивка и хромозомите.

0:06:42.000,0:06:45.000
Очевидно, това е важно за движението на хромозомите.

0:06:45.000,0:06:48.000
В действителност не знаем как се получава това движение.

0:06:48.000,0:06:50.000
Изследвал съм това, което учените наричат кинетохор

0:06:50.000,0:06:52.000
за период от сто години, с интезивно изследване,

0:06:52.000,0:06:55.000
и все още започваме да откриваме, за какво става дума.

0:06:55.000,0:06:58.000
Съставено е от около 200 различни вида протеини,

0:06:58.000,0:07:01.000
общо хиляди протеини.

0:07:01.000,0:07:04.000
То е сигнално - предавателна система.

0:07:04.000,0:07:06.000
То предава чрез химически сигнали,

0:07:06.000,0:07:09.000
които казват на останалата част от клетката, кога е готова,

0:07:09.000,0:07:12.000
кога всичко е подредено и готово

0:07:12.000,0:07:14.000
за разделянето на хромозомите.

0:07:14.000,0:07:17.000
То може да се чифтоса с разширяващите се и свиващи се микротубули.

0:07:17.000,0:07:20.000
То е свързано с растежа на микротубулите

0:07:20.000,0:07:23.000
и може за кратко време да се чифтоса с тях.

0:07:23.000,0:07:25.000
То е също система, която е чувствителна на внимание.

0:07:25.000,0:07:27.000
Може да почувства, кога клетката е готова,

0:07:27.000,0:07:29.000
кога хромозомът е разположен правилно.

0:07:29.000,0:07:31.000
Тук то става зелено,

0:07:31.000,0:07:33.000
защото чувства, че всичко е правилно.

0:07:33.000,0:07:35.000
Ще видите, че това малко последно парче

0:07:35.000,0:07:37.000
все още остава червено.

0:07:37.000,0:07:40.000
То върви надолу по микротубулите.

0:07:41.000,0:07:44.000
Това е системата, изпращаща сигнал, която изпраща сигнал за спиране.

0:07:44.000,0:07:47.000
То отминава. Искам да кажа, че това е механично.

0:07:47.000,0:07:49.000
То е молекулярен часовник.

0:07:49.000,0:07:52.000
Ето как работят телата ви в молекулярен мащаб.

0:07:52.000,0:07:55.000
С малко молекулярен сладкиш,

0:07:55.000,0:07:58.000
получихме кинезис, което са оранжевите петна.

0:07:58.000,0:08:00.000
Те са малък молекулярен куриер, работещ еднопосочно.

0:08:00.000,0:08:03.000
Ето динейн. Те пренасят тази система, предаваща сигнал.

0:08:03.000,0:08:06.000
Имат дълги крака и затова могат да прескачат препятствия.

0:08:06.000,0:08:08.000
Отново, това е получено точно

0:08:08.000,0:08:10.000
от учените.

0:08:10.000,0:08:13.000
Проблемът е, че не можем да ви го покажем по друг начин.

0:08:13.000,0:08:15.000
Изучавайки границата на науката,

0:08:15.000,0:08:17.000
границата на човешкото разбиране,

0:08:17.000,0:08:20.000
е завладяващо.

0:08:20.000,0:08:22.000
Откриването на това,

0:08:22.000,0:08:25.000
разбира се, е приятна, стимулираща работа.

0:08:25.000,0:08:28.000
Но за повечето медицински изследователи -

0:08:28.000,0:08:30.000
откриването на това

0:08:30.000,0:08:33.000
са просто стъпки по пътя на големите цели,

0:08:33.000,0:08:36.000
които са, да излекуват болестите,

0:08:36.000,0:08:38.000
да отстранят страданието и нещастията, които причиняват болестите

0:08:38.000,0:08:40.000
и да освободят хората от нещастие.

0:08:40.000,0:08:42.000
Благодаря ви.

0:08:42.000,0:08:46.000
(Аплодисменти)