Si animacionet mund të ndihmojnë shkencëtarët për të testuar një hipotezë

Animacionet 3D mund të sjellin hipotezat shkencore në jetë. Biologia molekulare ( dhe TED Fellow) Janet Iwasa paraqet një software open-source të dizajnuar posacerisht për shkencëtarët.

Shikojeni këtë vizatim

A mund të thoni se çfarë është?

Unë jam biologe molekulare me shkollim,

dhe kam parë shumë lloje të tilla vizatimesh.

Ato zakonisht quhen figura model,

një vizatim që tregon se si ne mendojmë

se ndodh një proces celular apo molekuar.

Ky është vizatimi i një procesi

të quajtur clathrin-meditated endocytosis.

Është një proces përmes të cilit
një molekulë mund të hyjë

nga jashtë, brenda qelizës

duke u kapur në një fluskë apo fshikëz

e cila pastaj brendësohet nga qeliza.

Megjithatë, ka një problem me këtë vizatim,

dhe ka të bëjë me atë se çfarë nuk paraqet.

Nga shumë eksperimente,

nga shumë shkencëtarë,

dimë shumë se si duken këto molekula,

si ato lëvizin nëpër qelizë,

dhe se e gjitha ndodh,

në një ambient jashtëzakonisht dinamik.

Kështu, në bashkëpunim me
një ekspert të clathrin, Thomas Kirchhausen,

vendosëm të krijojmë
një lloj tjetër figure model

e cila i tregon të gjitha.

Fillojmë nga jashtë qelizës.

Tani jemi duke parë brendësinë.

Clathrin janë këto molekula tri-këmbësore

të cilat mund të vetë-montohen në formë topi.

Përmes lidhjeve me një membranë,

clathrin mund të deformojë membranën

dhe të formoje këtë lloj gote

e cila formon një lloj fluske, apo fshikëze,

e cila tani është duke kapur disa nga proteinat

që ishin jashtë qelizës.

Proteinat janë duke hyrë brenda,
duke pickuar fshikzën

duke e ndarë atë nga pjesa tjetër e membranës,

dhe tani clathrin në fakt
ka përfunduar punën e tij,

dhe kështu proteinat hyjnë brenda tani -

(i kemi mbuluar në të verdhë dhe portokalli)

të cilat janë përgjegjëse për shpërndarjen
e këtij kafazi të clathrin.

Dhe kështu,të gjitha proteinat mund të riciklohen

dhe përdoren nga fillimi.

Këto procese janë shumë të vogla
për t'u parë drejtëpërdrejt,

madje edhe me mikroskopët më të mirë,

kështu që, animacionet si kjo ofrojnë
një mënyrë vërtet të fuqishme

të vizualizimit të një hipoteze.

Ja dhe një ilustrim tjetër,

ky është është një vizatim i asaj
se si një hulumtues mendon

se virusi HIV hyn dhe del jashtë qelizës.

Prap, një tej-thjeshtëzim

që nuk fillon të shfaqë

çfarë ne vërtet dimë për këto procese.

Ju mund të habiteni po të dinit

se këto vizatime të thjeshta janë e vetmja mënyrë

me të cilën shumica e biologëve
vizualizojnë hipotezat e tyre molekulare.

Pse?

Sepse krijimi i filmave të proceseve

siç ne i mendojmë të ndodhin vërtet,
është shumë i vështirë.

Unë kam kaluar muaj duke mësuar
software-in e 3D animacioneve, në Hollywood,

dhe kam kaluar muaj në secilin animacion,

dhe kjo është koha të cilën shumë hulumtues
s'mund ta harxhojnë.

Edhe pse, shpagesa do të jetë e madhe.

Animacionet molekulare janë të pashembullta

në aftësinë e tyre për përçim të sasive
të mëdha të informacionit

tek audiencat e gjëra, me saktësi të madhe.

Tani jam duke punuar një projekt

të quajtur " Shkenca e HIV"

ku do të animoj ciklin e plotë jetësor

të virusit HIV, sa më saktë të jetë e mundur ,

e gjitha në detaje molekulare.

Animacioni do të paraqese të dhëna

nga mijëra hulumtues, të grumbulluara
përgjatë dekadash.

Të dhëna se si duket virusi,

si mund t'i infektojë qelizat e tjera në trup,

dhe se si terapitë janë
duke ndihmuar luftimin e infeksionit.

Përgjatë vitesh kam kuptuar se animacionet

s'janë të dobishme vetëm
për komunikim të një ideje,

por ato janë vërtet shumë të dobishme

për hulumtim të një hipoteze.

Biologët, në shumicën e rasteve,
ende përdorin letër e laps

për të vizualizuar proceset që studiojnë

por me të dhënat që tani posedojmë,
ajo thjesht s'mjafton më.

Procesi i krijimit të një animacioni

mund të shërbeje si një katalizator
që ju mundëson hulumtuesve

të kristalizojnë e përsosin idetë e tyre.

Një hulumtues me të cilin kam punuar,

i cili hulumton mekanizmat molekulare

të sëmundjeve neurodegjenerative,

erdhi me idenë e një eksperimenti që lidhet

direkt me animacionin
në të cilin kishim punuar bashkë,

dhe në këtë mënyrë,animacioni mund
të përgjigjet në procesin hulumtues.

Unë besoj se animacionet
mund ta ndryshojnë biologjinë.

Mund të ndryshojë mënyrën se si
komunikojmë me njëri tjetrin,

si i hulumtojmë të dhënat

dhe si i mësojmë studentët tanë.

Por për të ndodhur ky ndryshim,

duhet që më shumë hulumtues
të krijojnë animacione,

dhe për atë qëllim,
unë mblodha bashkë një ekip

të biologëve, animatorëve dhe programuesve

për të krijuar një software të ri, të hapur, falas -

e quajmë Molecular Flipbook -

i krijuar vetëm për biologë,

vetëm për të krijuar animacione molekulare.

Nga testimet tona, kemi gjetur
se kërkohen vetëm 15 minuta

për një biolog i cili nuk ka prekur kurrë
më herët një software animacioni

për të krijuar animacionin e parë molekular

të hipotezës së tij.

Ne po ashtu krijuam një databazë online

ku të gjithë mund të shikojnë,
shkarkojnë dhe kontribuojnë

animacionet e tyre.

Jemi vërtet të emocionuar njoftojmë

se versioni beta i software-it
për animacione molekulare

do të jetë sot në dispozicion për shkarkim.

Jemi shumë të emocionuar të shohim
se çfarë do të krijojnë biologët me të

dhe çfarë ide të reja do të mund të fitojnë

nga mundësia për të animuar

figurat model të tyre.

Faleminderit.

(Duartrokitje)