1
00:00:00,000 --> 00:00:02,000
מה שאני עומד להראות

2
00:00:02,000 --> 00:00:06,000
זה את המכונות המולקולריות מעוררות ההשתאות

3
00:00:06,000 --> 00:00:09,000
אשר יוצרות את מארג החיים של גופנו.

4
00:00:09,000 --> 00:00:12,000
מולקולות הן ממש, ממש זעירות.

5
00:00:12,000 --> 00:00:14,000
וכאשר אני אומר זעירות,

6
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
אני באמת מתכוון לזה.

7
00:00:16,000 --> 00:00:18,000
הן יותר קטנות מאורך גל של אור,

8
00:00:18,000 --> 00:00:21,000
כך שאין לנו דרך לראותן ישירות.

9
00:00:21,000 --> 00:00:23,000
אבל באמצעות המדע, יש לנו מושג די טוב

10
00:00:23,000 --> 00:00:26,000
על מה שמתרחש ברמה המולקולרית.

11
00:00:26,000 --> 00:00:29,000
מה שאנו יכולים לעשות זה לספר על מולקולות,

12
00:00:29,000 --> 00:00:32,000
אבל אין ביכולתנו להראות ישירות את המולקולות.

13
00:00:32,000 --> 00:00:35,000
אחת הדרכים לעקוף זאת היא לצייר ציורים.

14
00:00:35,000 --> 00:00:37,000
אבל אין בזה שום דבר חדש.

15
00:00:37,000 --> 00:00:39,000
מדענים תמיד יצרו סקיצות

16
00:00:39,000 --> 00:00:42,000
כחלק מתהליך החשיבה והגילוי שלהם.

17
00:00:42,000 --> 00:00:45,000
הם מציירים ציורים על מה שרואות עיניהם,

18
00:00:45,000 --> 00:00:47,000
בעזרת טכנולגיות כמו טלסקופים ומיקרוסקופים,

19
00:00:47,000 --> 00:00:50,000
וגם על המחשבות החולפות במוחם.

20
00:00:50,000 --> 00:00:52,000
בחרתי בשתי דוגמאות מאוד ידועות,

21
00:00:52,000 --> 00:00:55,000
כי הן ידועות בעבור הבעת מדע באמצעות אמנות.

22
00:00:55,000 --> 00:00:57,000
אתחיל עם גלילאו

23
00:00:57,000 --> 00:00:59,000
שהשתמש בטלסקופ הראשון בעולם

24
00:00:59,000 --> 00:01:01,000
כדי להביט לעבר הירח.

25
00:01:01,000 --> 00:01:03,000
הוא שינה לחלוטין את הבנתנו לגבי הירח.

26
00:01:03,000 --> 00:01:05,000
על-פי התפיסה של המאה ה-17,

27
00:01:05,000 --> 00:01:07,000
הירח היה כדור שמיימי מושלם.

28
00:01:07,000 --> 00:01:10,000
אבל מה שגלילאו ראה היה עולם סלעי שומם,

29
00:01:10,000 --> 00:01:13,000
שאותו ביטא דרך ציורי צבעי המים שלו.

30
00:01:13,000 --> 00:01:15,000
מדען אחר בעל רעיונות כבירים,

31
00:01:15,000 --> 00:01:18,000
כוכב-העל של ביולוגיה, הוא צ'רלס דארווין.

32
00:01:18,000 --> 00:01:20,000
ועם רישום ידוע זה במחברתו,

33
00:01:20,000 --> 00:01:23,000
הוא מתחיל בפינה השמאלית העליונה ב-"אני סבור",

34
00:01:23,000 --> 00:01:26,000
ואז משרבט סקיצה של עץ החיים הראשון,

35
00:01:26,000 --> 00:01:28,000
המבטאת את תפיסתו בנוגע לכיצד

36
00:01:28,000 --> 00:01:30,000
כל המינים, כל החי על כדור-הארץ,

37
00:01:30,000 --> 00:01:33,000
קשורים באמצעות היסטוריה אבולוציונית --

38
00:01:33,000 --> 00:01:35,000
מוצא המינים באמצעות הברירה הטבעית

39
00:01:35,000 --> 00:01:38,000
והתפצלות מאוכלוסיה קדומה משותפת.

40
00:01:38,000 --> 00:01:40,000
אפילו כמדען, כאשר ישבתי בהרצאות

41
00:01:40,000 --> 00:01:42,000
שניתנו על-ידי ביולוגים מולקולריים,

42
00:01:42,000 --> 00:01:45,000
הן כלל לא היו מובנות לי,

43
00:01:45,000 --> 00:01:47,000
עם כל השפה והמושגים הטכניים

44
00:01:47,000 --> 00:01:49,000
שהם השתמשו בהם לתיאור עבודתם,

45
00:01:49,000 --> 00:01:52,000
עד שנתקלתי בעבודת האמנות של דייויד גודסל,

46
00:01:52,000 --> 00:01:55,000
שהוא ביולוג מולקולרי במכון סקריפס.

47
00:01:55,000 --> 00:01:57,000
ובתמונותיו,

48
00:01:57,000 --> 00:01:59,000
הכל מדוייק ובמידות הנכונות.

49
00:01:59,000 --> 00:02:02,000
עבודותיו האירו לי

50
00:02:02,000 --> 00:02:04,000
איך נראה העולם המולקולרי מבפנים.

51
00:02:04,000 --> 00:02:07,000
זהו חתך רוחב דם.

52
00:02:07,000 --> 00:02:09,000
בפינה השמאלית העליונה, רואים אזור צהוב-ירוק.

53
00:02:09,000 --> 00:02:12,000
אזור זה הוא הנוזלים בדם, בעיקר מים,

54
00:02:12,000 --> 00:02:14,000
אבל גם נוגדנים, סוכרים,

55
00:02:14,000 --> 00:02:16,000
הורמונים ודברים כאלה. והאזור האדום

56
00:02:16,000 --> 00:02:18,000
הוא חתך בתוך תא דם אדום.

57
00:02:18,000 --> 00:02:20,000
ואותן מולקולות אדומות הן המוגלובין.

58
00:02:20,000 --> 00:02:22,000
הן באמת אדומות; זה מה שהופך את הדם לאדום.

59
00:02:22,000 --> 00:02:24,000
ההמוגלובין פועל כספוג מולקולרי

60
00:02:24,000 --> 00:02:26,000
כדי לספוג את החמצן שבריאות

61
00:02:26,000 --> 00:02:28,000
ולשאתו לאיברים אחרים בגוף.

62
00:02:28,000 --> 00:02:31,000
מאוד התרשמתי מתמונה זו לפני שנים רבות,

63
00:02:31,000 --> 00:02:33,000
ותהיתי אם ניתן להשתמש בגרפיקה ממוחשבת

64
00:02:33,000 --> 00:02:35,000
כדי לתאר את העולם המולקולרי.

65
00:02:35,000 --> 00:02:37,000
כיצד הוא ייראה?

66
00:02:37,000 --> 00:02:40,000
וכך באמת התחלתי. אז הבה נתחיל.

67
00:02:40,000 --> 00:02:42,000
זהו DNA בצורה הקלסית של הסליל הכפול.

68
00:02:42,000 --> 00:02:44,000
זה התקבל מדיפרקציית קרני-X,

69
00:02:44,000 --> 00:02:46,000
כך שזה מודל מדוייק של ה-DNA.

70
00:02:46,000 --> 00:02:48,000
אם מתירים את הסליל הכפול ופותחים את שני הגדילים שבתוכו,

71
00:02:48,000 --> 00:02:50,000
רואים דברים אלה שנראים כמו שיניים.

72
00:02:50,000 --> 00:02:52,000
אלה הם האותיות של הקוד הגנטי,

73
00:02:52,000 --> 00:02:55,000
25,000 הגנים הכתובים ב-DNA שלנו.

74
00:02:55,000 --> 00:02:57,000
על זה בדרך-כלל מדברים --

75
00:02:57,000 --> 00:02:59,000
הקוד הגנטי -- על זה מדברים.

76
00:02:59,000 --> 00:03:01,000
אבל ברצוני לדבר על היבט אחר

77
00:03:01,000 --> 00:03:04,000
של מדע ה-DNA, שזה הצורה הפיזית של DNA.

78
00:03:04,000 --> 00:03:07,000
אלה שני גדילים הרצים בכיוונים מנוגדים

79
00:03:07,000 --> 00:03:09,000
מסיבות שאיני יכול לפרט כרגע.

80
00:03:09,000 --> 00:03:11,000
אבל הם מסודרים בכיוונים מנוגדים,

81
00:03:11,000 --> 00:03:14,000
דבר היוצר כמה סיבוכים לתאים שלנו,

82
00:03:14,000 --> 00:03:16,000
כפי שנראה מייד,

83
00:03:16,000 --> 00:03:19,000
במיוחד כאשר DNA עובר שיכפול.

84
00:03:19,000 --> 00:03:21,000
מה שאני עומד להראות

85
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
הוא תיאור נאמן של

86
00:03:23,000 --> 00:03:26,000
מכונת שיכפול DNA הפועלת ממש עכשיו בגופנו,

87
00:03:26,000 --> 00:03:29,000
כך לפחות לפי ביולוגיית שנת 2002.

88
00:03:29,000 --> 00:03:32,000
ה-DNA נכנס לקו הייצור מצד שמאל,

89
00:03:32,000 --> 00:03:35,000
הוא פוגע במערך זה, במכונות הביוכימיות הזעירות הללו,

90
00:03:35,000 --> 00:03:38,000
המפרידות את גדילי ה-DNA ויוצרות העתק מדוייק.

91
00:03:38,000 --> 00:03:40,000
כך שה-DNA נכנס

92
00:03:40,000 --> 00:03:42,000
ופוגע במבנה הכחול בצורת סופגנייה

93
00:03:42,000 --> 00:03:44,000
ושני גדיליו מתנתקים.

94
00:03:44,000 --> 00:03:46,000
גדיל אחד מועתק ישירות,

95
00:03:46,000 --> 00:03:49,000
וניתן לראות מיני דברים עוברים שזירה מחדש למטה.

96
00:03:49,000 --> 00:03:51,000
אבל העניין יותר מסובך עם הגדיל השני

97
00:03:51,000 --> 00:03:53,000
כי צריך להעתיקו בכיוון הפוך.

98
00:03:53,000 --> 00:03:55,000
הוא מושלך שוב ושוב לתוך הלולאות הללו

99
00:03:55,000 --> 00:03:57,000
ועובר העתקה של כל מקטע בנפרד,

100
00:03:57,000 --> 00:04:00,000
תוך יצירת שתי מולקולות DNA חדשות.

101
00:04:00,000 --> 00:04:03,000
יש מיליארדי מכונות כאלו

102
00:04:03,000 --> 00:04:05,000
הפועלות ממש עכשיו בתוכנו,

103
00:04:05,000 --> 00:04:07,000
המשכפלות את ה-DNA בדיוק גבוה.

104
00:04:07,000 --> 00:04:09,000
זהו תיאור מדוייק,

105
00:04:09,000 --> 00:04:12,000
והוא גם במהירות די נכונה של מה שמתרחש בתוכנו.

106
00:04:12,000 --> 00:04:15,000
לא הזכרתי תיקון שגיאות ועוד כמה דברים.

107
00:04:17,000 --> 00:04:19,000
זו היתה עבודה מלפני מספר שנים.

108
00:04:19,000 --> 00:04:21,000
תודה.

109
00:04:21,000 --> 00:04:24,000
עבודה זו היא מלפני מספר שנים,

110
00:04:24,000 --> 00:04:27,000
אבל מה שאציג כעת הוא מדע יותר מעודכן, טכנולוגיה מעודכנת.

111
00:04:27,000 --> 00:04:29,000
אז שוב, מתחילים עם DNA.

112
00:04:29,000 --> 00:04:32,000
הוא נע ומתנודד בגלל מרק המולקולות שמקיף אותו,

113
00:04:32,000 --> 00:04:34,000
שאני הסרתי כדי שתוכלו לראות משהו.

114
00:04:34,000 --> 00:04:36,000
ה-DNA הוא כ-2 ננומטר מקצה לקצה,

115
00:04:36,000 --> 00:04:38,000
שזה באמת זעיר.

116
00:04:38,000 --> 00:04:40,000
אבל בכל אחד מתאינו,

117
00:04:40,000 --> 00:04:44,000
אורך כל גדיל DNA הוא כ-30 עד 40 מיליוני ננומטר.

118
00:04:44,000 --> 00:04:47,000
לכן כדי לשמור את ה-DNA מאורגן ולהסדיר את הגישה לקוד הגנטי,

119
00:04:47,000 --> 00:04:49,000
הוא מלופף סביב הפרוטאינים הסגולים הללו --

120
00:04:49,000 --> 00:04:51,000
בעצם אני סימנתי אותם בסגול.

121
00:04:51,000 --> 00:04:53,000
הוא צרור וארוז בחבילה.

122
00:04:53,000 --> 00:04:56,000
כל התמונה הזו מראה גדיל בודד של DNA.

123
00:04:56,000 --> 00:04:59,000
כל החבילה הענקית הזו של DNA נקראת כרומוזום.

124
00:04:59,000 --> 00:05:02,000
נחזור לכרומוזומים עוד מעט.

125
00:05:02,000 --> 00:05:04,000
אנו מתרחקים עכשיו,

126
00:05:04,000 --> 00:05:06,000
יוצאים דרך נקבובית הגרעין,

127
00:05:06,000 --> 00:05:09,000
שהוא שער הכניסה לחלל זה המכיל את כל ה-DNA

128
00:05:09,000 --> 00:05:11,000
והמכונה גרעין התא.

129
00:05:11,000 --> 00:05:13,000
כל מה רואים עכשיו

130
00:05:13,000 --> 00:05:16,000
זו עבודת סמסטר שלם בביולוגיה, ולי יש רק 7 דקות.

131
00:05:16,000 --> 00:05:19,000
אז אנו לא נוכל לעשות זאת היום?

132
00:05:19,000 --> 00:05:22,000
לא, אומרים לי שלא.

133
00:05:22,000 --> 00:05:25,000
ככה נראה תא חי תחת מיקרוסקופ אופטי.

134
00:05:25,000 --> 00:05:28,000
הוא צולם לאורך זמן ולכן רואים אותו זז.

135
00:05:28,000 --> 00:05:30,000
מעטפת הגרעין נקרעת.

136
00:05:30,000 --> 00:05:33,000
העצמים בצורת נקניקיות הם הכרומוזומים ונתמקד בהם.

137
00:05:33,000 --> 00:05:35,000
הם עושים את התנועות המדהימות האלו

138
00:05:35,000 --> 00:05:38,000
המתמקדות בנקודות האדומות האלו.

139
00:05:38,000 --> 00:05:41,000
כאשר התא חש שהוא מוכן לזה,

140
00:05:41,000 --> 00:05:43,000
הוא תולש את הכרומוזום.

141
00:05:43,000 --> 00:05:45,000
קבוצת DNA אחת עוברת לצד אחד,

142
00:05:45,000 --> 00:05:47,000
לצד האחר מגיעה קבוצת ה-DNA השניה --

143
00:05:47,000 --> 00:05:49,000
העתקים זהים של DNA.

144
00:05:49,000 --> 00:05:51,000
ואז התא מתפצל באמצע.

145
00:05:51,000 --> 00:05:53,000
ושוב, ויש לנו מיליארדי תאים

146
00:05:53,000 --> 00:05:56,000
העוברים תהליך כזה ממש עכשיו בתוכנו.

147
00:05:56,000 --> 00:05:59,000
כעת נחזור אחורה ונתמקד רק בכרומוזומים,

148
00:05:59,000 --> 00:06:01,000
נתבונן במבנה שלהם ונתאר אותם.

149
00:06:01,000 --> 00:06:04,000
שוב אנחנו ברגע החציה.

150
00:06:04,000 --> 00:06:06,000
הכרומוזומים מסתדרים.

151
00:06:06,000 --> 00:06:08,000
נבודד כרומוזום אחד,

152
00:06:08,000 --> 00:06:10,000
נוציא אותו ונתבונן במבנהו.

153
00:06:10,000 --> 00:06:13,000
זהו מבנה מולקולרי מהגדולים ביותר שקיים,

154
00:06:13,000 --> 00:06:17,000
לפחות עד כמה שגילינו עד היום.

155
00:06:17,000 --> 00:06:19,000
זהו כרומוזום בודד.

156
00:06:19,000 --> 00:06:22,000
יש שני גדילים של DNA בכל כרומוזום.

157
00:06:22,000 --> 00:06:24,000
אחד מאוגד בצורת נקניקייה.

158
00:06:24,000 --> 00:06:26,000
הגדיל השני מאוגד כנקניקייה אחרת.

159
00:06:26,000 --> 00:06:29,000
הדברים האלה הנראים כזיפים המזדקרים מכל צד

160
00:06:29,000 --> 00:06:32,000
הם מערכת הפיגומים הדינמית של התא.

161
00:06:32,000 --> 00:06:34,000
הם נקראים מיקרו-צינוריות. השם לא חשוב.

162
00:06:34,000 --> 00:06:37,000
אבל נתמקד באזור האדום הזה -- סימנתי אותו באדום --

163
00:06:37,000 --> 00:06:39,000
והוא הממשק

164
00:06:39,000 --> 00:06:42,000
בין הפיגומים הדינמיים והכרומוזומים.

165
00:06:42,000 --> 00:06:45,000
ברור שהוא מהווה גורם מרכזי בתנועת הכרומוזומים.

166
00:06:45,000 --> 00:06:48,000
אין לנו באמת מושג כיצד נוצרת התנועה הזו.

167
00:06:48,000 --> 00:06:50,000
חוקרים את הדבר הזה שנקרא קינטוכור כבר

168
00:06:50,000 --> 00:06:52,000
יותר מ-100 שנה בצורה אינטנסיבית,

169
00:06:52,000 --> 00:06:55,000
ואנו רק עכשיו מתחילים לגלות על מה מדובר.

170
00:06:55,000 --> 00:06:58,000
הוא עשוי מכ-200 סוגי חלבונים שונים,

171
00:06:58,000 --> 00:07:01,000
סה"כ אלפי חלבונים.

172
00:07:01,000 --> 00:07:04,000
זוהי מערכת שידור אותות.

173
00:07:04,000 --> 00:07:06,000
היא משדרת באמצעות אותות כימיים

174
00:07:06,000 --> 00:07:09,000
המסמנים לשאר התא שהוא מוכן,

175
00:07:09,000 --> 00:07:12,000
כאשר היא מרגישה שהכל ערוך ומוכן לשלב

176
00:07:12,000 --> 00:07:14,000
הפרדת הכרומוזומים.

177
00:07:14,000 --> 00:07:17,000
היא מסוגלת להיצמד למיקרו-צינוריות המתרחבות ומתכווצות.

178
00:07:17,000 --> 00:07:20,000
היא קשורה להתרחבות המיקרו-צינוריות,

179
00:07:20,000 --> 00:07:23,000
והיא מסוגלת להיצמד אליהן ארעית.

180
00:07:23,000 --> 00:07:25,000
זו גם מערכת להפניית תשומת לב.

181
00:07:25,000 --> 00:07:27,000
היא מסוגלת לחוש מתי התא מוכן,

182
00:07:27,000 --> 00:07:29,000
מתי הכרומוזום נמצא בתנוחה הנכונה.

183
00:07:29,000 --> 00:07:31,000
כאן רואים שהיא הופכת לירוק

184
00:07:31,000 --> 00:07:33,000
כי היא חשה שהכל ערוך ומוכן.

185
00:07:33,000 --> 00:07:35,000
וכפי שתראו, יש עוד חלק קטן

186
00:07:35,000 --> 00:07:37,000
שעדיין אדום.

187
00:07:37,000 --> 00:07:40,000
והוא מתרחק בהליכה על-גבי המיקרו-צינוריות.

188
00:07:41,000 --> 00:07:44,000
זוהי המערכת לשידור אותות השולחת אות לעצירה.

189
00:07:44,000 --> 00:07:47,000
הוא מתרחק בהליכה. כלומר, זה עד כדי כך מכני.

190
00:07:47,000 --> 00:07:49,000
זהו מנגנון-שעון מולקולרי.

191
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
כך זה עובד ברמה המולקולרית.

192
00:07:52,000 --> 00:07:55,000
כך, עם קצת גרפיקה מולקולרית ממוחשבת היפה לעיניים,

193
00:07:55,000 --> 00:07:58,000
קיבלנו קינזינים, שהם בצבע כתום.

194
00:07:58,000 --> 00:08:00,000
הם מולקולות-שליח קטנות ההולכות לכיוון אחד.

195
00:08:00,000 --> 00:08:03,000
והנה כאן הדינאינים. הם נושאים את מערכת השידור.

196
00:08:03,000 --> 00:08:06,000
יש להן רגליים ארוכות כדי שיוכלו לדלג על מכשולים וכו'.

197
00:08:06,000 --> 00:08:08,000
שוב, כל זה מוצג במדוייק

198
00:08:08,000 --> 00:08:10,000
מתוך המחקר המדעי.

199
00:08:10,000 --> 00:08:13,000
הבעיה היא שאיננו יכולים להציג לכם זאת בכל דרך אחרת.

200
00:08:13,000 --> 00:08:15,000
גילויים מחזית המדע,

201
00:08:15,000 --> 00:08:17,000
מחזית ההבנה האנושית,

202
00:08:17,000 --> 00:08:20,000
הם דבר מטריף.

203
00:08:20,000 --> 00:08:22,000
גילוי דברים כאלה

204
00:08:22,000 --> 00:08:25,000
הוא ללא ספק תמריץ מושך לעסוק במדע.

205
00:08:25,000 --> 00:08:28,000
אבל עבור רוב החוקרים ברפואה --

206
00:08:28,000 --> 00:08:30,000
המגלים דברים כאלה,

207
00:08:30,000 --> 00:08:33,000
אלה הם רק צעדים קטנים בדרך למטרות הנעלות,

208
00:08:33,000 --> 00:08:36,000
שהן ביעור מחלות, ביעור הסבל והיגון

209
00:08:36,000 --> 00:08:38,000
שנגרמים בגלל מחלות

210
00:08:38,000 --> 00:08:40,000
והוצאת אנשים ממעגל העוני.

211
00:08:40,000 --> 00:08:42,000
תודה.

212
00:08:42,000 --> 00:08:46,000
(מחיאות כפיים)