The wonders of the molecular world, animated | Janet Iwasa

Reviewer: Keyur Patel

હું ઉતાહમાં રહું છું,

એક સ્થળ હોવા માટે જાણીતું છે કેટલાક ખૂબ ધાક-પ્રેરણાદાયક

આ ગ્રહ પર કુદરતી લેન્ડસ્કેપ્સ.

ભરાઈ જવાનું સરળ છે આ આશ્ચર્યજનક દૃશ્યો દ્વારા,

I live in Utah,

a place known for having some of the most awe-inspiring

અને આ દ્વારા ખરેખર આકર્ષિત થવું કેટલીકવાર પરાયું દેખાતી રચનાઓ.

natural landscapes on this planet.

એક વૈજ્ .ાનિક તરીકે, હું પ્રેમ કરું છું કુદરતી વિશ્વ નિરીક્ષણ.

It's easy to be overwhelmed by these amazing views,

પરંતુ સેલ બાયોલોજિસ્ટ તરીકે,

and to be really fascinated by these sometimes alien-looking formations.

મને વધારે રસ છે કુદરતી વિશ્વને સમજવામાં

As a scientist, I love observing the natural world.

ખૂબ, ખૂબ નાના પાયે.

હું પરમાણુ એનિમેટર છું, અને હું અન્ય સંશોધકો સાથે કામ કરું છું

But as a cell biologist,

I'm much more interested in understanding the natural world

વિઝ્યુલાઇઝેશન બનાવવા માટે પરમાણુઓ કે જે ખૂબ નાના છે,

at a much, much smaller scale.

તેઓ આવશ્યકરૂપે અદ્રશ્ય છે.

આ પરમાણુઓ નાના હોય છે પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતાં

I'm a molecular animator, and I work with other researchers

આપણે કરી શકીએ તેમને સીધા ક્યારેય ન જુઓ,જેનો અર્થ છે કે

to create visualizations of molecules that are so small,

શ્રેષ્ઠ પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપ સાથે પણ.

they're essentially invisible.

તો હું કેવી રીતે બનાવી શકું વસ્તુઓ દ્રશ્ય

These molecules are smaller than the wavelength of light,

તે એટલા નાના છે કે આપણે તેમને જોઈ શકતા નથી?

which means that we can never see them directly,

વિજ્ઞાનીઓ, મારા સહયોગીઓ જેવા,

even with the best light microscopes.

તેમના સમગ્ર ખર્ચ કરી શકે છેવ્યાવસાયિક કારકિર્દી

So how do I create visualizations of things

સમજવા માટે કામ કરે છે એક પરમાણુ પ્રક્રિયા.

that are so small we can't see them?

આ કરવા માટે, તેઓ હાથ ધરે છે પ્રયોગો શ્રેણીબદ્ધ

Scientists, like my collaborators,

can spend their entire professional careers

કે દરેક અમને કહી શકે છે પઝલ નાના ભાગ.

working to understand one molecular process.

એક પ્રકારનો પ્રયોગ પ્રોટીન આકાર વિશે જણાવી શકો છો,

To do this, they carry out a series of experiments

જ્યારે બીજું અમને કહી શકે

શું અન્ય પ્રોટીન વિશે તે સાથે સંપર્ક કરી શકે છે,

that each can tell us a small piece of the puzzle.

અને બીજું અમને કહી શકે છે તે કોષમાં ક્યાં મળી શકે છે તે વિશે.

One kind of experiment can tell us about the protein shape,

અને આ બધી માહિતીની બીટ્સ પૂર્વધારણા સાથે આવે છે,

while another can tell us

about what other proteins it might interact with,

એક વાર્તા, આવશ્યકપણે, પરમાણુ કેવી રીતે કાર્ય કરી શકે છે.

and another can tell us about where it can be found in a cell.

And all of these bits of information can be used to come up with a hypothesis,

મારું કામ આ વિચારો લેવાનું છે અને તેમને એનિમેશનમાં ફેરવો.

આ મુશ્કેલ હોઈ શકે છે,

a story, essentially, of how a molecule might work.

કારણ કે તે પરમાણુઓ બહાર વળે છે કેટલીક સુંદર ઉન્મત્ત વસ્તુઓ કરી શકે છે.

My job is to take these ideas and turn them into an animation.

પરંતુ આ એનિમેશન સંશોધકો માટે ઉત્સાહી ઉપયોગી થઈ શકે છે

This can be tricky,

તેમના વિચારો વાતચીત કરવા માટે આ પરમાણુઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.

because it turns out that molecules can do some pretty crazy things.

તેઓ પણ અમને મંજૂરી આપી શકે છે પરમાણુ વિશ્વ જોવા માટે

But these animations can be incredibly useful for researchers

તેમની આંખો દ્વારા.

હું તમને કેટલાક એનિમેશન બતાવવા માંગું છું,

to communicate their ideas of how these molecules work.

હું જે માનું છું તેની ટૂંકી ટૂર કેટલાક કુદરતી અજાયબીઓ

They can also allow us to see the molecular world

પરમાણુ વિશ્વના.

through their eyes.

પ્રથમ, આ રોગપ્રતિકારક કોષ છે.

I'd like to show you some animations,

આ પ્રકારના કોષો જવાની જરૂર છે અમારા શરીરમાં આસપાસ ક્રોલ

a brief tour of what I consider to be some of the natural wonders

ક્રમમાં આક્રમણકારો શોધવા માટે પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા જેવા.

of the molecular world.

First off, this is an immune cell.

આ ચળવળ સંચાલિત છે મારા એક પ્રિય પ્રોટીન દ્વારા

These kinds of cells need to go crawling around in our bodies

એક્ટિન તરીકે ઓળખાય છે,

જે જાણીતું છે તેનો એક ભાગ છે સાયટોસ્કેલેટન તરીકે.

in order to find invaders like pathogenic bacteria.

અમારા હાડપિંજરથી વિપરીત,

This movement is powered by one of my favorite proteins

એક્ટિન ફિલેમેન્ટ્સ સતત હોય છે બાંધવામાં અને અલગ લેવામાં આવી રહી છે.

called actin,

which is part of what's known as the cytoskeleton.

એક્ટિન સાયટોસ્કેલેટન રમે છે અમારા કોષોમાં અતિ મહત્વની ભૂમિકાઓ.

Unlike our skeletons,

તેઓ તેમને આકાર બદલવાની મંજૂરી આપે છે,

actin filaments are constantly being built and taken apart.

આસપાસ ખસેડવા માટે, સપાટીઓનું પાલન કરવું

The actin cytoskeleton plays incredibly important roles in our cells.

અને બેક્ટેરિયાને ગબ્લૂબ કરવા માટે.

એક્ટિન પણ સામેલ છે એક અલગ પ્રકારની ચળવળમાં.

They allow them to change shape,

આપણા સ્નાયુ કોષોમાં, એક્ટિન રચનાઓ આ નિયમિત ફિલામેન્ટ્સ રચે છે

to move around, to adhere to surfaces

and also to gobble up bacteria.

કે ફેબ્રિક જેવા દેખાય છે.

જ્યારે આપણા સ્નાયુઓ સંકુચિત થાય છે, આ જંતુઓ એક સાથે ખેંચાય છે

Actin is also involved in a different kind of movement.

અને તેઓ પાછા જાય છે તેમની મૂળ સ્થિતિ પર

In our muscle cells, actin structures form these regular filaments

જ્યારે તમારા સ્નાયુઓ આરામ કરે છે.

that look kind of like fabric.

સાયટોસ્કેલિટલના અન્ય ભાગો, આ કિસ્સામાં માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ,

When our muscles contract, these filaments are pulled together

લાંબા અંતર માટે જવાબદાર છે પરિવહન

and they go back to their original position

તેઓ વિશે વિચાર કરી શકાય છે મૂળભૂત રીતે સેલ્યુલર હાઇવે

when our muscles relax.

Other parts of the cytoskeleton, in this case microtubules,

કે જે વસ્તુઓ ખસેડવા માટે વપરાય છે કોષની એક બાજુથી બીજી તરફ.

are responsible for long-range transportation.

અમારા રસ્તાઓથી વિપરીત, માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ વધવા અને સંકોચો,

They can be thought of as basically cellular highways

જ્યારે તેઓની જરૂર હોય ત્યારે દેખાય છે

અને જ્યારે તેમનું કામ પૂર્ણ થાય છે ત્યારે અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

that are used to move things from one side of the cell to the other.

અર્ધ ટ્રકનું મોલેક્યુલર સંસ્કરણ

Unlike our roads, microtubules grow and shrink,

પ્રોટીન યોગ્ય રીતે મોટર પ્રોટીન નામ આપવામાં આવે છે,

appearing when they're needed

જે માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ સાથે ચાલે છે,

and disappearing when their job is done.

ક્યારેક વિશાળ કાર્ગો ખેંચીને,

The molecular version of semitrucks

are proteins aptly named motor proteins,

ઓર્ગેનેલ્સની જેમ, તેમની પાછળ.

આ ખાસ મોટર પ્રોટીન ડાયનેન તરીકે ઓળખાય છે,

that can walk along microtubules,

અને તે સક્ષમ હોવા માટે જાણીતું છે જૂથોમાં સાથે કામ કરવા માટે

dragging sometimes huge cargoes,

કે લગભગ જુઓ, ઓછામાં ઓછું મારા માટે, ઘોડાઓના રથની જેમ.

like organelles, behind them.

This particular motor protein is known as dynein,

જેમ તમે જુઓ છો, સેલ આ અવિશ્વસનીય છે બદલાતી, ગતિશીલ જગ્યા,

and its known to be able to work together in groups

જ્યાં વસ્તુઓ સતત હોય છે બિલ્ટ અને ડિસએસેમ્બલ થઈ રહી છે.

that almost look, at least to me, like a chariot of horses.

પરંતુ આમાંની કેટલીક રચનાઓ

As you see, the cell is this incredibly changing, dynamic place,

અલગ લેવા મુશ્કેલ છે જોકે, અન્ય કરતા.

અને વિશેષ દળો લાવવાની જરૂર છે

where things are constantly being built and disassembled.

ક્રમમાં તેની ખાતરી કરવા માટે કે સ્ટ્રક્ચર્સ સમયસર રીતે અલગ લેવામાં આવે છે.

But some of these structures

તે કામ ભાગરૂપે કરવામાં આવ્યું છે આ જેવા પ્રોટીન દ્વારા.

are harder to take apart than others, though.

આ મીઠાઈ આકારના પ્રોટીન,

And special forces need to be brought in

જેમાંથી કોષમાં ઘણા પ્રકારો છે,

in order to make sure that structures are taken apart in a timely manner.

બધા બાંધકામોને ફાડી નાખે તેવું લાગે છે

That job is done in part by proteins like these.

મૂળભૂત રીતે વ્યક્તિગત પ્રોટીન ખેંચીને કેન્દ્રિય છિદ્ર દ્વારા.

These donut-shaped proteins,

જ્યારે આ પ્રકારના પ્રોટીન યોગ્ય રીતે કામ ન કરો,

of which there are many types in the cell,

all seem to act to rip apart structures

પ્રોટીન પ્રકારો તે સિવાય લેવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે

by basically pulling individual proteins through a central hole.

કેટલીકવાર એક સાથે વળગી રહે છે અને એકંદર થઈ શકે છે

અને તે વધારો કરી શકે છે અલ્ઝાઇમર જેવા ભયંકર રોગો માટે.

When these kinds of proteins don't work properly,

the types of proteins that are supposed to get taken apart

અને હવે આપણે ન્યુક્લિયસ પર એક નજર કરીએ,

can sometimes stick together and aggregate

જે આપણો જીનોમ ધરાવે છે ડીએનએ સ્વરૂપમાં.

and that can give rise to terrible diseases, such as Alzheimer's.

અમારા બધા કોષોમાં,

અમારા ડીએનએની સંભાળ અને જાળવણી કરવામાં આવે છે વિવિધ પ્રોટીન સમૂહ દ્વારા.

And now let's take a look at the nucleus,

which houses our genome in the form of DNA.

પ્રોટીનની આજુબાજુ ડીએનએ ઘાયલ છે હિસ્ટોન્સ,

In all of our cells,

જે કોષોને પેક કરવા સક્ષમ કરે છે આપણા ન્યુક્લિયસમાં ડીએનએ મોટા પ્રમાણમાં.

our DNA is cared for and maintained by a diverse set of proteins.

આ મશીનો જેને ક્રોમેટિન રિમોડેલર્સ કહેવામાં આવે છે,

DNA is wound around proteins called histones,

અને તેઓ જે રીતે કામ કરે છે તે છે કે તેઓ મૂળરૂપે ડીએનએને સ્કૂટ કરે છે

which enable cells to pack large amounts of DNA into our nucleus.

આ હિસ્ટોન્સની આસપાસ

અને તેઓ ડીએનએના નવા ટુકડાને મંજૂરી આપે છે ખુલ્લું થવું.

These machines are called chromatin remodelers,

આ ડીએનએ પછી ઓળખી શકાય છે અન્ય મશીનરી દ્વારા.

and the way they work is that they basically scoot the DNA

આ કિસ્સામાં, આ મોલેક્યુલર મશીન

around these histones

and they allow new pieces of DNA to become exposed.

ડીએનએના ભાગની શોધમાં છે

તે કહે છે કે તે છે એક જનીન શરૂઆતમાં.

This DNA can then be recognized by other machinery.

એકવાર તે એક ભાગ શોધી કા findsે,

In this case, this large molecular machine

તે મૂળભૂત રીતે પસાર થાય છે આકારમાં ફેરફારની શ્રેણી

is looking for a segment of DNA

જે તેને લાવવામાં સક્ષમ કરે છે અન્ય મશીનરી

that tells it it's at the beginning of a gene.

કે બદલામાં એક જનીન પરવાનગી આપે છે ચાલુ અથવા લખાણ લખેલું મેળવવા માટે.

Once it finds a segment,

it basically undergoes a series of shape changes

આ ખૂબ જ હોવું જોઈએ ચુસ્ત નિયમન પ્રક્રિયા,

which enables it to bring in other machinery

કારણ કે ખોટું જનીન ચાલુ કરવું ખોટા સમયે

that in turn allows a gene to get turned on or transcribed.

વિનાશક પરિણામો આવી શકે છે.

This has to be a very tightly regulated process,

વિજ્ઞાનીઓ હવે સક્ષમ છે પ્રોટીન મશીનો વાપરવા માટે

because turning on the wrong gene at the wrong time

જીનોમ્સમાં ફેરફાર કરવા.

મને ખાતરી છે કે તમે બધાએ સીઆરઆઇએસપીઆર વિશે સાંભળ્યું હશે.

can have disastrous consequences.

સીઆરઆઈએસપીઆર લાભ લે છે કાસ9 તરીકે ઓળખાતા પ્રોટીનનું,

Scientists are now able to use protein machines

જે ઇજનેર કરી શકાય છે ઓળખવા અને કાપવા માટે

to edit genomes.

I'm sure all of you have heard of CRISPR.

ડીએનએ એક ખૂબ જ ચોક્કસ ક્રમ.

આ ઉદાહરણમાં,

CRISPR takes advantage of a protein known as Cas9,

બે કાસ 9 પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે ડીએનએના સમસ્યારૂપ ભાગને આબકારી કરવા.

which can be engineered to recognize and cut

a very specific sequence of DNA.

ઉદાહરણ તરીકે, જીનનો એક ભાગ તે રોગને જન્મ આપે છે.

In this example,

ત્યારબાદ સેલ્યુલર મશીનરીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે

two Cas9 proteins are being used to excise a problematic piece of DNA.

મૂળભૂત રીતે બે છેડા ગુંદર કરવા માટે ડીએનએ સાથે મળીને પાછા.

For example, a part of a gene that may give rise to a disease.

પરમાણુ એનિમેટર તરીકે,

મારી એક મોટી પડકાર અનિશ્ચિતતાની કલ્પના કરે છે.

Cellular machinery is then used

to basically glue two ends of the DNA back together.

મેં તમને બતાવેલ બધા એનિમેશન પૂર્વધારણા રજૂ,

મારા સહયોગીઓ કેવી રીતે વિચારે છે પ્રક્રિયા કામ કરે છે,

As a molecular animator,

one of my biggest challenges is visualizing uncertainty.

શ્રેષ્ઠ માહિતી પર આધારિત છે કે તેઓ પાસે છે.

All of the animations I've shown to you represent hypotheses,

પરંતુ ઘણી પરમાણુ પ્રક્રિયાઓ માટે,

અમે હજી ખરેખર પ્રારંભિક તબક્કે છીએ વસ્તુઓ સમજવાની,

how my collaborators think a process works,

અને ઘણું શીખવાનું છે.

based on the best information that they have.

સત્ય છે

કે આ અદૃશ્ય પરમાણુ વિશ્વ વિશાળ અને મોટે ભાગે અનિશ્ચિત છે.

But for a lot of molecular processes,

we're still really at the early stages of understanding things,

મારા માટે, આ મોલેક્યુલર લેન્ડસ્કેપ્સ

and there's a lot to learn.

The truth is

અન્વેષણ કરવા જેટલું ઉત્તેજક છે એક કુદરતી વિશ્વ તરીકે

that these invisible molecular worlds are vast and largely unexplored.

તે આપણી આજુબાજુ દેખાય છે.

આભાર.

To me, these molecular landscapes

(તાળીઓ)

are just as exciting to explore as a natural world

that's visible all around us.

Thank you.

(Applause)