0:00:00.000,0:00:02.000 Ce intenționez să vă arăt 0:00:02.000,0:00:06.000 sunt mașinăriile moleculare extraordinare 0:00:06.000,0:00:09.000 care creează țesătura de viață a corpului. 0:00:09.000,0:00:12.000 Moleculele sunt foarte, foarte micuțe. 0:00:12.000,0:00:14.000 Și prin micuțe, 0:00:14.000,0:00:16.000 nu exagerez. 0:00:16.000,0:00:18.000 Mai mici decât lungimea de undă a luminii, 0:00:18.000,0:00:21.000 deci nu avem modalități de a le observa direct. 0:00:21.000,0:00:23.000 Dar prin știință, avem o idee destul de bună 0:00:23.000,0:00:26.000 ce se întâmplă la scară moleculară. 0:00:26.000,0:00:29.000 Putem să vă descriem moleculele, 0:00:29.000,0:00:32.000 dar nu există un mod direct de a vă arăta moleculele. 0:00:32.000,0:00:35.000 O modalitate ar fi să desenăm imagini. 0:00:35.000,0:00:37.000 Ideea asta nu e ceva nou. 0:00:37.000,0:00:39.000 Oamenii de știință au creat întotdeauna imagini 0:00:39.000,0:00:42.000 ca parte din gândire și procesul de descoperire. 0:00:42.000,0:00:45.000 Desenează imagini a ceea ce observă cu ochii, 0:00:45.000,0:00:47.000 prin tehnologie precum telescoape și microscoape, 0:00:47.000,0:00:50.000 și, de asemenea, despre ce gândesc. 0:00:50.000,0:00:52.000 Am ales două bine-cunoscute exemple, 0:00:52.000,0:00:55.000 cunoscute pentru exprimarea științei prin artă. 0:00:55.000,0:00:57.000 Încep cu Galileo 0:00:57.000,0:00:59.000 care a folosit primul telescop al lumii 0:00:59.000,0:01:01.000 pentru a observa Luna. 0:01:01.000,0:01:03.000 El a transformat înțelegerea noastră despre Lună. 0:01:03.000,0:01:05.000 Percepția în secolul 17 0:01:05.000,0:01:07.000 era că Luna e o sferă cerească perfectă. 0:01:07.000,0:01:10.000 Dar Galileo a văzut o lume stâncoasă, aridă, 0:01:10.000,0:01:13.000 pe care el a redat-o prin pictură în acuarelă. 0:01:13.000,0:01:15.000 Un alt om de știință cu idei mărețe, 0:01:15.000,0:01:18.000 superstarul biologiei, este Charles Darwin. 0:01:18.000,0:01:20.000 Cu această faimoasă introducere în agenda lui, 0:01:20.000,0:01:23.000 el începe în colțul din stânga-sus: ''Gândesc,'' 0:01:23.000,0:01:26.000 și apoi schițează primul copac al vieții, 0:01:26.000,0:01:28.000 care e percepția lui despre modul 0:01:28.000,0:01:30.000 în care toate speciile, toate viețuitoarele de pe Pământ, 0:01:30.000,0:01:33.000 sunt conectate prin istorie evoluționară -- 0:01:33.000,0:01:35.000 originea speciilor prin selecția naturală 0:01:35.000,0:01:38.000 și deviere de la populația antecedentă. 0:01:38.000,0:01:40.000 Ca om de știință, 0:01:40.000,0:01:42.000 obișnuiam să particip la cursuri de biologie moleculară 0:01:42.000,0:01:45.000 și le găseam complet de neînțeles, 0:01:45.000,0:01:47.000 cu tot limbajul tehnic și jargonul de specialitate 0:01:47.000,0:01:49.000 pe care-l foloseau în descrierea cercetării lor, 0:01:49.000,0:01:52.000 până când am dat peste arta lui David Goodsell, 0:01:52.000,0:01:55.000 un biolog molecular la Institutul Scripps. 0:01:55.000,0:01:57.000 În imaginile lui, 0:01:57.000,0:01:59.000 totul e exact și la scară. 0:01:59.000,0:02:02.000 Lucrările lui mi-au dezvăluit 0:02:02.000,0:02:04.000 lumea moleculară din interiorul nostru. 0:02:04.000,0:02:07.000 Asta e o secționare prin sânge. 0:02:07.000,0:02:09.000 În colțul stânga-sus aveți această zonă galben-verzuie. 0:02:09.000,0:02:12.000 Zona galben-verzuie reprezintă fluidele sângelui care în majoritate conțin apă, 0:02:12.000,0:02:14.000 dar sunt de asemenea anticorpi, zaharuri, 0:02:14.000,0:02:16.000 hormoni, ș.a.m.d. 0:02:16.000,0:02:18.000 Regiunea roșie e o secțiune dintr-o globulă roșie. 0:02:18.000,0:02:20.000 Aceste molecule roșii alcătuiesc hemoglobina. 0:02:20.000,0:02:22.000 Chiar sunt roșii; astea dau culoare sângelui . 0:02:22.000,0:02:24.000 Hemoglobina acționează ca un burete molecular 0:02:24.000,0:02:26.000 care absoarbe oxigenul din plămâni 0:02:26.000,0:02:28.000 și îl duce către alte părți ale corpului. 0:02:28.000,0:02:31.000 Am fost inspirat de această imagine cu mulți ani în urmă, 0:02:31.000,0:02:33.000 și m-am întrebat dacă am putea folosi grafice computerizate 0:02:33.000,0:02:35.000 pentru reprezentarea lumii moleculare. 0:02:35.000,0:02:37.000 Cum ar arăta? 0:02:37.000,0:02:40.000 Și așa am început. Să-i dăm drumul. 0:02:40.000,0:02:42.000 Iată ADN-ul în forma clasică de helix dublu. 0:02:42.000,0:02:44.000 E obținut prin cristalografie cu raze X, 0:02:44.000,0:02:46.000 deci e un model corect de ADN. 0:02:46.000,0:02:48.000 Dacă relaxăm spirala și desfacem cele două lanțuri, 0:02:48.000,0:02:50.000 apar aceste formațiuni care arată ca dinții. 0:02:50.000,0:02:52.000 Astea sunt literele codului genetic, 0:02:52.000,0:02:55.000 cele 25.000 gene ce le aveți scrise în ADN. 0:02:55.000,0:02:57.000 Despre asta se vorbește în mod tipic -- 0:02:57.000,0:02:59.000 codul genetic -- despre asta vorbesc. 0:02:59.000,0:03:01.000 Dar eu vreau să vorbesc despre un aspect diferit al științei ADN-ului, 0:03:01.000,0:03:04.000 anume, natura fizică a ADN-ului, 0:03:04.000,0:03:07.000 aceste două lanțuri înșiruite în direcții opuse 0:03:07.000,0:03:09.000 din motive pe care nu le pot explica acum. 0:03:09.000,0:03:11.000 Dar ele fizic aleargă în direcții opuse, 0:03:11.000,0:03:14.000 ceea ce creează unele complicații pentru celulele vii, 0:03:14.000,0:03:16.000 cum veți vedea, 0:03:16.000,0:03:19.000 mai ales când ADN-ul e copiat. 0:03:19.000,0:03:21.000 Ce vă voi arăta 0:03:21.000,0:03:23.000 e o reprezentare corectă 0:03:23.000,0:03:26.000 a aparatului de replicare ADN care lucrează chiar acum în interiorul corpului vostru, 0:03:26.000,0:03:29.000 conform biologiei 2002. 0:03:29.000,0:03:32.000 ADN-ul intră în linia de producție din partea stângă, 0:03:32.000,0:03:35.000 la această colecție de aparate biochimice în miniatură, 0:03:35.000,0:03:38.000 care desfac lanțurile ADN și fac o copie exactă. 0:03:38.000,0:03:40.000 Așa că ADN-ul intră 0:03:40.000,0:03:42.000 în această structură albastră ca o gogoașă 0:03:42.000,0:03:44.000 și e despărțită în cele două componente. 0:03:44.000,0:03:46.000 O componentă poate fi copiată direct, 0:03:46.000,0:03:49.000 vedeți lanțul care se asamblează în partea de jos. 0:03:49.000,0:03:51.000 Dar lucrurile nu sunt simple pentru celălalt lanț. 0:03:51.000,0:03:53.000 pentru că trebuie copiat invers. 0:03:53.000,0:03:55.000 E aruncat repetat în aceste bucle 0:03:55.000,0:03:57.000 și copiat câte o secțiune odată, 0:03:57.000,0:04:00.000 creând două molecule noi de ADN. 0:04:00.000,0:04:03.000 Aveți miliarde din această mașină 0:04:03.000,0:04:05.000 lucrând chiar acum în interiorul vostru, 0:04:05.000,0:04:07.000 copiind-vă ADN-ul cu extremă fidelitate. 0:04:07.000,0:04:09.000 E o reprezentare corectă, 0:04:09.000,0:04:12.000 și apropiată de viteza cu care are loc în interior. 0:04:12.000,0:04:15.000 Am lăsat deoparte corectarea erorilor și o grămadă de alte lucruri. 0:04:17.000,0:04:19.000 Aceasta e rezultatul muncii de acum câțiva ani. 0:04:19.000,0:04:21.000 Mulțumesc. 0:04:21.000,0:04:24.000 E rezultatul muncii de acum câțiva ani. 0:04:24.000,0:04:27.000 Dar ce urmează să vă arăt e știința actualizată, tehnologia actualizată. 0:04:27.000,0:04:29.000 Deci, din nou, începem cu ADN-ul. 0:04:29.000,0:04:32.000 Tremură, se agită din cauza supei de molecule dimprejur, 0:04:32.000,0:04:34.000 pe care am îndepărtat-o ca să puteți vedea. 0:04:34.000,0:04:36.000 ADN-ul are cam 2 nm în secțiune, 0:04:36.000,0:04:38.000 ceea ce e foarte mic. 0:04:38.000,0:04:40.000 Dar în fiecare celulă, 0:04:40.000,0:04:44.000 fiecare lanț ADN are o lungime de aprox. 30-40 milioane nm. 0:04:44.000,0:04:47.000 Pentru a menține ADN-ul organizat și a regla accesul la codul genetic, 0:04:47.000,0:04:49.000 e înfășurat în jurul acestor proteine mov -- 0:04:49.000,0:04:51.000 le-am colorat eu mov aici. 0:04:51.000,0:04:53.000 E pliat și înfășurat. 0:04:53.000,0:04:56.000 Tot acest câmp de vedere e un singur fir ADN. 0:04:56.000,0:04:59.000 Această înfășurare uriașă de ADN se numește cromozom. 0:04:59.000,0:05:02.000 Vom reveni la cromozomi într-un minut. 0:05:02.000,0:05:04.000 Ne depărtăm, ieșim din nucleu 0:05:04.000,0:05:06.000 printr-un por al nucleului, 0:05:06.000,0:05:09.000 o poartă de ieșire din acest compartiment ce deține tot ADN-ul, 0:05:09.000,0:05:11.000 numit nucleu. 0:05:11.000,0:05:13.000 Tot acest câmp vizual reprezintă un curs 0:05:13.000,0:05:16.000 de un semestru de biologie și eu am 7 minute. 0:05:16.000,0:05:19.000 Deci nu vom putea intra în detalii azi. 0:05:19.000,0:05:22.000 Nu, mi s-a spus ''Nu.'' 0:05:22.000,0:05:25.000 Așa arată o celulă vie printr-un microscop optic. 0:05:25.000,0:05:28.000 A fost filmat secvențial, de aceea o puteți vedea mișcând. 0:05:28.000,0:05:30.000 Pachetul nuclear se descompune. 0:05:30.000,0:05:33.000 Aceste formațiuni în formă de cârnați sunt cromozomii; ne vom concentra asupra lor. 0:05:33.000,0:05:35.000 Trec prin această mișcare surprinzătoare 0:05:35.000,0:05:38.000 concentrată pe aceste punctulețe roșii. 0:05:38.000,0:05:41.000 Când celula simte că e pregătită să continue, 0:05:41.000,0:05:43.000 desface cromozomul ca pe un fermoar. 0:05:43.000,0:05:45.000 Un lanț de ADN se duce într-o parte, 0:05:45.000,0:05:47.000 cealaltă parte primește celălalt lanț de ADN -- 0:05:47.000,0:05:49.000 două copii ADN identice. 0:05:49.000,0:05:51.000 Apoi celula se scindează la mijloc. 0:05:51.000,0:05:53.000 Și din nou, aveți miliarde de celule 0:05:53.000,0:05:56.000 care trec prin acest proces chiar acum în interiorul vostru. 0:05:56.000,0:05:59.000 Acum derulăm și ne concentrăm doar pe cromozomi, 0:05:59.000,0:06:01.000 le observăm structura și îi descriem. 0:06:01.000,0:06:04.000 Din nou, suntem aici la momentul ecuatorial. 0:06:04.000,0:06:06.000 Cromozomii se aliniază. 0:06:06.000,0:06:08.000 Izolăm un cromozom, 0:06:08.000,0:06:10.000 îl scoatem afară și îi observăm structura. 0:06:10.000,0:06:13.000 Asta e una din cele mai mari structuri moleculare existente, 0:06:13.000,0:06:17.000 cel puțin din ce am descoperit până acum în interiorul nostru. 0:06:17.000,0:06:19.000 Iată un singur cromozom. 0:06:19.000,0:06:22.000 Aveți două lanțuri ADN în fiecare cromozom. 0:06:22.000,0:06:24.000 Unul e împachetat într-un cârnat. 0:06:24.000,0:06:26.000 Celălalt fir e împachetat în celălalt cârnat. 0:06:26.000,0:06:29.000 Mustățile ce ies pe fiecare parte 0:06:29.000,0:06:32.000 reprezintă schela dinamică a celulei. 0:06:32.000,0:06:34.000 Se numesc microtubuli. Numele nu e important. 0:06:34.000,0:06:37.000 Ne vom concenta pe această zonă -- colorată în roșu aici -- 0:06:37.000,0:06:39.000 care reprezintă interfața 0:06:39.000,0:06:42.000 dintre schela dinamică și cromozomi. 0:06:42.000,0:06:45.000 E crucială mișcării cromozomilor. 0:06:45.000,0:06:48.000 Nu avem idee cum e dobândită acea mișcare. 0:06:48.000,0:06:50.000 Studiem această formațiune numită centromer 0:06:50.000,0:06:52.000 de mai bine de o sută de ani, intens, 0:06:52.000,0:06:55.000 și abia începem să descoperim despre ce e vorba. 0:06:55.000,0:06:58.000 E alcătuit din aprox. 200 tipuri diferite de proteine, 0:06:58.000,0:07:01.000 mii de proteine în total. 0:07:01.000,0:07:04.000 E un sistem de emisie prin semnalare. 0:07:04.000,0:07:06.000 Emite prin semnale chimice 0:07:06.000,0:07:09.000 anunțând restul celulei când e gata, 0:07:09.000,0:07:12.000 când simte că totul e aliniat și pregătit 0:07:12.000,0:07:14.000 pentru separarea cromozomilor. 0:07:14.000,0:07:17.000 E capabil să se cupleze pe creșterea și scurtarea microtubulilor. 0:07:17.000,0:07:20.000 E implicat în creșterea microtubulilor, 0:07:20.000,0:07:23.000 și e capabil să se cupleze temporar pe ele. 0:07:23.000,0:07:25.000 E de asemenea un sistem de detectare a atenției. 0:07:25.000,0:07:27.000 E capabil să simtă când celula e gata, 0:07:27.000,0:07:29.000 când cromozomul e poziționat corect. 0:07:29.000,0:07:31.000 Se face verde aici 0:07:31.000,0:07:33.000 pentru că simte că totul e în ordine. 0:07:33.000,0:07:35.000 Veți vedea această ultimă bucățică 0:07:35.000,0:07:37.000 care încă rămâne roșie. 0:07:37.000,0:07:40.000 Coboară de-a lungul microtubulilor. 0:07:41.000,0:07:44.000 Acesta e sistemul de transmisie care trimite semnalul de oprire. 0:07:44.000,0:07:47.000 Pleacă de-a lungul microtubulilor. Atât e de mecanic. 0:07:47.000,0:07:49.000 E un ceasornic molecular. 0:07:49.000,0:07:52.000 Așa se lucrează la scară moleculară. 0:07:52.000,0:07:55.000 Pentru puțină delectare moleculară a ochilor, 0:07:55.000,0:07:58.000 iată kinezinele, cele portocalii. 0:07:58.000,0:08:00.000 Sunt molecule curier care merg într-o direcție. 0:08:00.000,0:08:03.000 Și aici proteinele dynein care susțin sistemul de transmisie 0:08:03.000,0:08:06.000 cu picioare lungi să poată ocoli obstacolele din jur. 0:08:06.000,0:08:08.000 Din nou, totul e derivat corect 0:08:08.000,0:08:10.000 din știință. 0:08:10.000,0:08:13.000 Problema e că nu vă putem arăta altfel. 0:08:13.000,0:08:15.000 Explorând la granița necunoscutului în știință, 0:08:15.000,0:08:17.000 la granița înțelegerii umane, 0:08:17.000,0:08:20.000 este uluitor. 0:08:20.000,0:08:22.000 O astfel de descoperire 0:08:22.000,0:08:25.000 e cu siguranță o motivație atractivă de-a lucra în știință. 0:08:25.000,0:08:28.000 Dar pentru majoritatea cercetărilor medicali -- 0:08:28.000,0:08:30.000 descoperirile sunt simpli pași 0:08:30.000,0:08:33.000 spre obiectivele mari, 0:08:33.000,0:08:36.000 de a eradica boala, 0:08:36.000,0:08:38.000 de a elimina suferința și mizeria cauzată de boală 0:08:38.000,0:08:40.000 și de a scoate oamenii din sărăcie. 0:08:40.000,0:08:42.000 Vă mulțumesc. 0:08:42.000,0:08:46.000 (Aplauze)