The wonders of the molecular world, animated | Janet Iwasa

Translator: Agrata Jain Reviewer: Arvind Patil

I live in Utah,

मैं यूटा में रहती हूं,

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

दुनिया भर में, ये जगह विस्मयकारी प्राकृतिक

natural landscapes on this planet.

परिदृश्य के लिए जानी जाती है।

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

इन अद्भुत दृश्यों से अभिभूत होना

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

और इन कभी-कभी अजीब दिखने वाली संरचनाओं पर मोहित होना आसान है।

As a scientist, I love observing the natural world.

एक वैज्ञानिक के रूप में मुझे, प्राकृतिक दुनिया की समीक्षा करना पसंद है।

But as a cell biologist,

लेकिन एक सेल बायोलॉजिस्ट के रूप में,

I'm much more interested in understanding the natural world

मैं प्राकृतिक दुनिया को छोटे, बहुत छोटे पैमाने पर,

at a much, much smaller scale.

समझने में अधिक दिलचस्पी रखती हूं।

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

मैं मोलेक्यलैर ऐनिमेटर हूं और मैं अन्य शोधकर्ताओं के साथ

to create visualizations of molecules that are so small,

मोलेक्यूलस का विज़ुअलाइज़ेशन करती हूँ। मोलेक्यूलस छोटे और

they're essentially invisible.

अनिवार्य रूप में अदृश्य हैं।

These molecules are smaller than the wavelength of light,

ये मोलेक्यूलस प्रकाश के वैव्लेंगथ की तुलना में छोटे होते हैं,

which means that we can never see them directly,

इसका अर्थ है कि हम इन्हे सीधे नहीं देख सकते,

even with the best light microscopes.

सबसे अच्छे माइक्रोस्कोप से भी नहीं।

So how do I create visualizations of things

तो मैं उन चीज़ों का दृश्यावलोकन कैसे बनाऊं

that are so small we can't see them?

जो इतनी छोटी हैं कि उन्हें देख नहीं सकते?

Scientists, like my collaborators,

वैज्ञानिक, जैसे की मेरे साथी,

can spend their entire professional careers

अपना पूरा पेशेवर करियर,

working to understand one molecular process.

एक मोलेक्यलैर प्रक्रिया को समझने में लगा सकते हैं।

To do this, they carry out a series of experiments

ऐसा करने के लिए, वे प्रयोगों की एक श्रृंखला से,

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

पहेली का एक छोटा सा टुकड़ा बता सकते हैं।

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

एक तरह का प्रयोग, प्रोटीन के आकार के बारे में बता सकता है,

while another can tell us

जबकि दुसरा प्रयोग

about what other proteins it might interact with,

बता सकता है कि वो और किन प्रोटीनस से संपर्क करेगा

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

और कोई प्रयोग बता सकता है कि कोशिका प्रोटीन में कहाँ मिलेगी।

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

और ये सब जानकारी के टुकड़े इस्तेमाल किये जा सकते हैं, एक सिद्धांत,

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

एक कहानी पर आने के लिए कि एक मोलेक्यूल कैसे काम करता है।

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

मेरा काम है इन आइडियास को लेकर इनका एनीमेशन तैयार करना।

This can be tricky,

ये मुश्किल हो सकता है,

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

क्योंकि मोलेक्यूलस कुछ अध्भुत चीज़ें कर सकते हैं।

But these animations can be incredibly useful for researchers

लेकिन ये एनिमेशन,शोधकर्ताओं के लिए अपने विचारों को संप्रेषित करने में

to communicate their ideas of how these molecules work.

उपयोगी हो सकता है, ये जानने में कि मोलेक्यूलस कैसे काम करते हैं।

They can also allow us to see the molecular world

वो हमें मोलेक्यलैर दुनिया, उनके नज़रिए से

through their eyes.

दिखा सकते हैं।

I'd like to show you some animations,

मैं आपको कुछ एनिमेशन दिखना चाहती हूँ,

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

एक संक्षिप्त दौरा, जिसे मैं मोलेक्यलैर दुनिया का

of the molecular world.

प्राकृतिक चमत्कार मन्ती हूँ।

First off, this is an immune cell.

सबसे पहले, ये एक प्रतिरक्षा कोशिका है।

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

इस तरह की कोशिकाओं को हमारे शरीर से रेंगते हुए जाना पढता है,

in order to find invaders like pathogenic bacteria.

रोगजनक बैक्टीरिया जैसे आक्रमणकारियों को ढूँढ़ने क लिए।

This movement is powered by one of my favorite proteins

ये चाल मेरे पसंदीदा प्रोटीन से संचालित है

called actin,

जिसका नाम एक्टिन है,

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

ये साइटोस्केलेटन का हिस्सा है।

Unlike our skeletons,

हमारे कंकालों के विपरीत,

actin filaments are constantly being built and taken apart.

एक्टिन फिलामेंट्स लगातार बनते और अलग होते हैं।

The actin cytoskeleton plays incredibly important roles in our cells.

एक्टिन साइटोस्केलेटन हमारी कोशिकाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

They allow them to change shape,

ये आकार बदलने, चारों ओर घूमने,

to move around, to adhere to surfaces

सतहों का पालन करने और बैक्टीरिया को भी

and also to gobble up bacteria.

खाने की अनुमति देता है।

Actin is also involved in a different kind of movement.

एक्टिन एक अलग तरह के काम में भी शामिल है।

In our muscle cells, actin structures form these regular filaments

हमारी मांसपेशियों की कोशिकाओं में, एक्टिन संरचनाएं नियमित तंतु बनाते

that look kind of like fabric.

हैं जो कपड़े की तरह दिखते हैं।

When our muscles contract, these filaments are pulled together

जब हमारी मांसपेशियां सिकुड़ती हैं, तो तंतु एक साथ खींचती हैं

and they go back to their original position

और जब वे रिलैक्स होती हैं तो तंतु मूल

when our muscles relax.

स्थिति में वापस चले जाते हैं।

Other parts of the cytoskeleton, in this case microtubules,

साइटोस्केलेटन के अन्य भाग, इस मामले में, सूक्ष्मनलिकाएं,

are responsible for long-range transportation.

लंबी दूरी के परिवहन के लिए जिम्मेदार है।

They can be thought of as basically cellular highways

इन्हे मूल रूप से सेलुलर हाइवे माना जा सकता है,

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

जो चीजों को सेल के एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाने के उपयोग में आता है।

Unlike our roads, microtubules grow and shrink,

सड़कों के विपरीत, सूक्ष्मनलिकाएँ बढ़ती और सिकुड़ती हैं,

appearing when they're needed

जब उनकी आवश्यकता हो और

and disappearing when their job is done.

उनका काम समाप्त होने पर, गायब हो जाती हैं।

The molecular version of semitrucks

सेमिट्रक के मोलेक्यलैर अनुवाद प्रोटीनस है,

are proteins aptly named motor proteins,

जिन्हे उपयुक्त रूप से मोटर प्रोटीनस कहा जाता है,

that can walk along microtubules,

ये सूक्ष्मनलिकाएं के साथ चलते हैं

dragging sometimes huge cargoes,

और कभी-कभी विशाल मालवाहक,

like organelles, behind them.

जैसे कि ऑर्गेनेल को पीछे खींचते हैं।

This particular motor protein is known as dynein,

विशेष रूप से, ये मोटर प्रोटीन, डाइनीन के नाम से जाने जाते हैं

and its known to be able to work together in groups

और ये समूहों में एक साथ काम कर सकते हैं

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

जो मुझे लगभग घोड़ों के रथ की तरह दिखाई देते हैं।

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

जैसा कि आप देख रहे हैं, कोशिका अविश्वसनीय रूप से गतिशील जगह है,

where things are constantly being built and disassembled.

जहां चीजें लगातार बनती और अलग होती है।

But some of these structures

लेकिन इनमें से कुछ संरचनाएं

are harder to take apart than others, though.

दूसरों की तुलना में, अलग करना कठिन है।

And special forces need to be brought in

और विशेष बलों को लाने की जरूरत पढ़ती है

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

ताकि सही समय पर संरचनाओं को अलग किया जा सके।

That job is done in part by proteins like these.

ये काम आंशिक रूप से इन प्रोटीनस द्वारा किया जाता है।

These donut-shaped proteins,

डोनट जैसे दिखने वाले प्रोटीनस

of which there are many types in the cell,

जो कई प्रकार के सेल में होते हैं,

all seem to act to rip apart structures

वो सभी संरचनाओं को चीरने का काम करते हैं,

by basically pulling individual proteins through a central hole.

विशिष्ट प्रोटीन को एक केंद्रीय छेद से खींचकर।

When these kinds of proteins don't work properly,

जब इस तरह के प्रोटीनस ठीक से काम नहीं करते,

the types of proteins that are supposed to get taken apart

तब वे प्रोटीनस जिन्हे अलग होना चाहिए, वह जुड़ जाते हैं

can sometimes stick together and aggregate

और इससे भयानक बीमारी,

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

जैसे की अल्जाइमर, की वृद्धि हो सकती है।

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

और अब न्यूक्लियस पर एक नज़र डालें,

which houses our genome in the form of DNA.

जो हमारे जीनोम को डीएनए के रूप में दर्शाता है।

In all of our cells,

हमारी सभी कोशिकाओं में,

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

हमारे डीएनए की देखभाल और संरक्षण, प्रोटीन के एक विविध सेट द्वारा किया जाता है।

DNA is wound around proteins called histones,

डीएनए प्रोटीन के चारों ओर बुना है, जिसे हिस्टोन कहते हैं,

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

ये कोशिकाओं को बड़ी मात्रा में डीएनए, न्यूक्लियस मे पैक करने के सक्षम बनाता है।

These machines are called chromatin remodelers,

ये मशीनें क्रोमेटिन रिमोडेलर कहलाती हैं,

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

और वे मूल रूप से इन हिस्टोन्स के आस-पास डीएनए को रखती हैं

around these histones

और वे डीएनए के नए टुकड़े

and they allow new pieces of DNA to become exposed.

उजागर होने की अनुमति देती हैं।

This DNA can then be recognized by other machinery.

इस डीएनए को अन्य मशीनरी द्वारा पहचाना जा सकता है।

In this case, this large molecular machine

इस केस में, ये बड़ी मोलेक्यलैर मशीन

is looking for a segment of DNA

डीएनए के एक खंड की तलाश में है

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

जो बताता है कि ये एक जीन की शुरुआत में है।

Once it finds a segment,

जब डीएनए को खंड मिल जता है,

it basically undergoes a series of shape changes

तब ये आकार परिवर्तन की एक श्रृंखला से गुजरता है

which enables it to bring in other machinery

जो इसे अन्य मशीनरी को लाने में सक्षम बनाता है

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

जिससे एक जीन को चालू या स्थानांतरित करने की अनुमति मिलती है।

This has to be a very tightly regulated process,

ये कसकर विनियमित प्रक्रिया होनी चाहिए,

because turning on the wrong gene at the wrong time

क्योंकि गलत समय पर गलत जीन को चालू करने से

can have disastrous consequences.

विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं।

Scientists are now able to use protein machines

वैज्ञानिक अब प्रोटीन मशीनों का उपयोग करने के लिए सक्षम हैं

to edit genomes.

जीनोम को संपादित करने के लिए।

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

आप सभी ने CRISPR के बारे में सुना होगा।

CRISPR takes advantage of a protein known as Cas9,

CRISPR, Cas9 नामक एक प्रोटीन का लाभ उठाता है

which can be engineered to recognize and cut

जिसे इंजीनियर किया जा सकता है डीएनए के एक बहुत विशिष्ट अनुक्रम

a very specific sequence of DNA.

को पहचानने और काटने के लिए।

In this example,

इस उदाहरण में,

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

दो Cas9 प्रोटीन का प्रयोग, डीएनए के एक कठिन टुकड़े को सरल बनाने मे हो रहा है।

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

उदाहरण के लिए, एक जीन का हिस्सा जो एक बीमारी को जन्म दे सकता है।

Cellular machinery is then used

सेलुलर मशीनरी का उपयोग

to basically glue two ends of the DNA back together.

डीएनए के दो सिरों को एक साथ जोड़ने के लिए किया जाता है।

As a molecular animator,

आणविक ऐनिमेटर के रूप में,

one of my biggest challenges is visualizing uncertainty.

मेरी सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक कल्पना की अनिश्चितता है।

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

मेरे द्वारा दिखाए गए सभी एनिमेशन परिकल्पना प्रदर्शित करते हैं,

how my collaborators think a process works,

कि मेरे सहयोगी जानकारी के आधार पर

based on the best information that they have.

एक प्रक्रिया कैसे काम करती है वह सोचते हैं।

But for a lot of molecular processes,

बहुत सारी मोलेक्यलैर प्रक्रियाओं के लिए,

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

हम अभी भी चीजों को समझने की प्रारंभिक अवस्था में हैं, और

and there's a lot to learn.

बहुत कुछ है सीखना के लिए।

The truth is

सच यह है कि

that these invisible molecular worlds are vast and largely unexplored.

ये अदृश्य मोलेक्यलैर दुनिया, विशाल और बड़े पैमाने पर अनदेखी है।

To me, these molecular landscapes

मेरे लिए,ये मोलेक्यलैर परिदृश्य

are just as exciting to explore as a natural world

तलाशने के लिए उतना ही रोमांचक है जितना प्राकृतिक दुनिया,

that's visible all around us.

जो हमारे चारों ओर दिखाई देती है।

Thank you.

धन्यवाद।

(Applause)

(तालियां)