Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

Fordító: Paula Puskadi Lektor: Lilla Kovács

Take a look at this drawing.

Nézd csak ezt a rajzot.

Can you tell what it is?

Meg tudod mondani, hogy ez mi ?

I'm a molecular biologist by training,

Én egy molekuláris biológus vagyok képzésem szerint,

and I've seen a lot of these kinds of drawings.

és sok ehhez hasonló rajzot láttam.

They're usually referred to as a model figure,

Általában, modell figuraként említik,

a drawing that shows how we think

a rajz pedig azt mutatja, ahogy elképzeljük,

a cellular or molecular process occurs.

az egysejtes vagy molekuláris folyamat lejátszódását.

This particular drawing is of a process

Ez a rajz, éppen egy folyamatról,

called clathrin-mediated endocytosis.

a clathrin-közvetített endocytosisról szól.

It's a process by which a molecule can get

Az a folyamat, ahogy a molekula képes

from the outside of the cell to the inside

a sejt külsejétől, belülre kerülni

by getting captured in a bubble or a vesicle

egy buborékba zárva, vagy cisztában

that then gets internalized by the cell.

ami aztán bekerül a sejtbe.

There's a problem with this drawing, though,

Azonban egy gond van ezzel a rajzzal,

and it's mainly in what it doesn't show.

főleg amiatt, amit nem mutat.

From lots of experiments,

Több kísérletezés után,

from lots of different scientists,

különféle tudósoktól,

we know a lot about what these molecules look like,

sokat tudunk arról, hogy miként néznek ki ezek a molekulák,

how they move around in the cell,

hogyan mozognak a sejtben,

and that this is all taking place

és, hogy mindez

in an incredibly dynamic environment.

egy nagyon dinamikus környezetben játszódik le.

So in collaboration with a clathrin expert Tomas Kirchhausen,

Így a clathrin szakértővel, Tomas Kirchhausennel együttműködve,

we decided to create a new kind of model figure

elhatároztuk, hogy készítünk egy új típusmodellt,

that showed all of that.

ami mindezt megmutatja.

So we start outside of the cell.

Nos, a sejten kívül kezdjük.

Now we're looking inside.

Aztán betekintünk.

Clathrin are these three-legged molecules

A clathrinek, melyek háromlábú molekulák,

that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.

és maguktól összeállnak egy futball-labda szerű alakzatba.

Through connections with a membrane,

Kapcsolatok révén, egy membránnal,

clathrin is able to deform the membrane

a clathrin, képes eldeformálni a membránt

and form this sort of a cup

és egy pohárka félét formálva

that forms this sort of a bubble, or a vesicle,

kialakít egy afféle buborékot, vagy cisztát,

that's now capturing some of the proteins

ami, most rabul ejt néhány proteint,

that were outside of the cell.

melyek a sejten kívül voltak.

Proteins are coming in now that basically pinch off this vesicle,

A fehérjék most jönnek , hogy alapjában, lecsípjék ezt a cisztát,

making it separate from the rest of the membrane,

elkülönítve a hártya többi felétől,

and now clathrin is basically done with its job,

és így a clathrin végzett a feladatával,

and so proteins are coming in now —

és most fehérjék jönnek be

we've covered them yellow and orange —

sárga, és narancs színnel jelölve

that are responsible for taking apart this clathrin cage.

melyek, a clathrin ketrec szétszedéséért felelősek.

And so all of these proteins can get basically recycled

Így mind a proteinok, alapjában, újrahasznosíthatóak,

and used all over again.

és újra is vannak használva.

These processes are too small to be seen directly,

Ezek a folyamatok túl kicsik ahhoz, hogy közvetlenül láthatóak legyenek,

even with the best microscopes,

még a legjobb mikroszkópokkal is,

so animations like this provide a really powerful way

így ilyen animáció, mint ez, hatékony utat kínál arra,

of visualizing a hypothesis.

hogy ábrázolhasson egy hipotézist.

Here's another illustration,

Itt egy másik illusztráció,

and this is a drawing of how a researcher might think

és ez egy rajz arról, hogy miként képzeli a kutató

that the HIV virus gets into and out of cells.

ahogy a HIV vírus be, és kikerül a sejtekből.

And again, this is a vast oversimplification

Megint, ez egy óriási leegyszerűsítése,

and doesn't begin to show

pedig, még nem kezd mutatkozni,

what we actually know about these processes.

hogy valójában, mit is tudunk ezekről a folyamatokról.

You might be surprised to know

Talán meglepő tudni,

that these simple drawings are the only way

hogy ezek az egyszerű rajzok az egyetlen módja annak,

that most biologists visualize their molecular hypotheses.

ahogy a legtöbb biológus el tudja képzelni a molekuláris hipotézisét.

Why?

Miért?

Because creating movies of processes

Mert filmeket készíteni a folyamatokról,

as we think they actually occur is really hard.

ahogyan elképzeljük azokat, valójában nagyon nehéz.

I spent months in Hollywood learning 3D animation software,

Hónapokat töltöttem Hollywoodban, a 3D-s szoftver elsajátításával,

and I spend months on each animation,

és hónapokat szintén, minden animáción,

and that's just time that most researchers can't afford.

és ez pont az az idő, amit a kutatók nem engedhetnek meg maguknak.

The payoffs can be huge, though.

De óriási a megtérülés.

Molecular animations are unparalleled

A molekuláris animációknak párja sincs,

in their ability to convey a great deal of information

arra a képességre, hogy nagy adag információt közvetítsen

to broad audiences with extreme accuracy.

óriási közönségeknek, rendkívüli pontossággal.

And I'm working on a new project now

Most egy új projekten dolgozom,

called "The Science of HIV"

A HIV tudományának hívják,

where I'll be animating the entire life cycle

aminek a teljes élettartamát fogom animálni

of the HIV virus as accurately as possible

a HIV vírusnak, amilyen pontosan csak lehet,

and all in molecular detail.

és mindezt, molekuláris részletességgel.

The animation will feature data

Ez az animáció adatokat fog közvetíteni,

from thousands of researchers collected over decades,

tudósok ezreitől, évtizedek gyűjtéseiből,

data on what this virus looks like,

adatok arról, hogy miként néz ki ez a vírus,

how it's able to infect cells in our body,

hogyan képes megfertőzni a sejteket a testünkben,

and how therapeutics are helping to combat infection.

és hogy tudjuk a terápia segítségével leküzdeni a fertőzést.

Over the years, I found that animations

Az évek folyamán azt találtam, hogy az animációk

aren't just useful for communicating an idea,

nemcsak az elképzelések közvetítésére hasznosak,

but they're also really useful

hanem megfelelnek

for exploring a hypothesis.

a hipotézisek körbejárására is.

Biologists for the most part are still using a paper and pencil

A legtöbb biológus, még mindig papírral és ceruzával dolgozik,

to visualize the processes they study,

hogy ábrázolja a tanulmányozott folyamatokat,

and with the data we have now, that's just not good enough anymore.

és azzal az adat halmazzal, amivel dolgozunk, így már nem alkalmas.

The process of creating an animation

Egy animáció folyamatának a megalkotása

can act as a catalyst that allows researchers

katalizátorként is hathat, mely megengedi a kutatóknak,

to crystalize and refine their own ideas.

hogy kikristályosítsák, és finomítsák az elképzeléseiket.

One researcher I worked with

Egyik kutató, akivel dolgoztam, aki a

who works on the molecular mechanisms

molekuláris mechanizmusokon dolgozik

of neurodegenerative diseases

a neurodegeneratív betegségekkel

came up with experiments that were related

kísérleteket állít elő, melyek kapcsolatban vannak

directly to the animation that she and I worked on together,

közvetlenül az animációval, melyen együtt dolgoztunk,

and in this way, animation can feed back into the research process.

így az animáció visszajelzés a kutatási folyamatban.

I believe that animation can change biology.

Hiszem, hogy az animáció, nagy változást hoz a biológiába.

It can change the way that we communicate with one another,

Megjavítja a köztes kommunikációt,

how we explore our data

ahogy feltárjuk az adatainkat,

and how we teach our students.

ahogy tanítjuk a diákokat.

But for that change to happen,

Hogy a változás létrejöjjön,

we need more researchers creating animations,

több animációt készítő kutatóra van szükségünk,

and toward that end, I brought together a team

és ezért összehoztam egy csapat

of biologists, animators and programmers

biológust, animátort, és programozót,

to create a new, free, open-source software —

hogy egy új, szabad, nyílt forrású szoftvert,

we call it Molecular Flipbook —

a "Molekuláris Felcsapható Könyv" -et,

that's created just for biologists

amit a biológusoknak hoztunk létre,

just to create molecular animations.

hogy molekuláris animációkat alkossunk.

From our testing, we've found that it only takes 15 minutes

A próbáinkból azt találtuk, hogy csak 15 percbe kerül

for a biologist who has never touched animation software before

egy biológusnak, aki soha nem használt animációs szoftvert ez előtt,

to create her first molecular animation

hogy létrehozza az első molekuláris animációját

of her own hypothesis.

az első hipotéziséről.

We're also building an online database

Szintén építünk egy online adatbázist,

where anyone can view, download and contribute

amit bárki meg tud nézni, letölteni, vagy hozzátenni

their own animations.

a saját animációját.

We're really excited to announce

Igazán izgatottak vagyunk bejelenteni,

that the beta version of the molecular animation

hogy a molekuláris animáció béta verziója,

software toolkit will be available for download today.

a szoftver készlet a mai napon, már letöltésre kész.

We are really excited to see what biologists will create with it

Izgalmas látni, hogy mit fognak a biológusaink alkotni,

and what new insights they're able to gain

és milyen más új bepillantást nyerhetnek

from finally being able to animate

azáltal, hogy animálhatják

their own model figures.

a saját modellező figuráikat.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)