The wonders of the molecular world, animated | Janet Iwasa

Translator: sann tint Reviewer: Myo Aung

I live in Utah,

ကျွန်မက Utah မှာ နေတာပါ။

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

ဒီဂြိုဟ်ပေါ်မှာ အံဖွယ်အကောင်းဆုံး သဘာဝ ရှုခင်းတချို့

natural landscapes on this planet.

ရှိတယ်လို့ သိကြတဲ့ နေရာတစ်ခုပါ။

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

ဒီအံ့ဖွယ် ရှုခင်းတွေရဲ့ လွှမ်။မိုး ခံရဖို့နဲ့ တစ်ခါတစ်ရံ ဒီဂြိုဟ်သားပုံ

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

ပေါက်နေတဲ့ဖွဲ့စည်းမှုတွေကို တကယ်ပဲ စွဲမက်သွားစေဖို့က အလွယ်လေးပါ။

As a scientist, I love observing the natural world.

သိပ္ပံပညာရှင်တစ်ယောက်အနေနဲ့ သဘာဝ လောကကို စောင့်ကြည့်ရတာ နှစ်သက်တယ်။

But as a cell biologist,

ဒါပေမဲ့ ဆဲလ် ဇီဝဗေဒပညာရှင်အနေနဲ့

I'm much more interested in understanding the natural world

အမျာကြီး ပိုသေးငယ်တဲ့ ပမာဏမှာ သဘာဝ လောကကို နားလည်ခြင်းမှာ

at a much, much smaller scale.

အများကြီး ပိုစိတ်ဝင်စားတယ်။

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

ကျွန်မက မော်လီကျူး ပုံရိပ်ဖန်တီးသူ ဖြစ်ပြီး မမြင်နိုင်တဲ့

to create visualizations of molecules that are so small,

သေးလွန်းတဲ့ မော်လီကျူးတွေရဲ့ အတွေးစိတ်ကူးတွေကို ဖန်တီးဖို့

they're essentially invisible.

အခြားသုတေသီတွေနဲ့ တွဲလုပ်တယ်။

These molecules are smaller than the wavelength of light,

ဒီမော်လီကျူးတွေဟာ အလင်းလှိုင်း အလျားထက် ပိုသေးငယ်တယ်။

which means that we can never see them directly,

ဆိုတာက အကောင်းဆုံး အလင်း အဏုကြည့်ကိရိယာနဲ့တောင်

even with the best light microscopes.

ဘယ်တော့မှ တိုက်ရိုက် မမြင်နိုင်တာပါ။

So how do I create visualizations of things

ဒီတော့ မမြင်နိုင်အောင် သေးလွန်းတဲ့ အရာတွေရဲ့

that are so small we can't see them?

စိတ်ကူးတွေကိုကျွန်မ ဘယ်လို ဖန်တီးသလဲ။

Scientists, like my collaborators,

ကျွန်မရဲ့ ပူးပေါင်းသူတွေလို သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ

can spend their entire professional careers

ပညာရှင်ဆိုင်ရာအလုပ် တစ်ခုလုံးကို မော်လီကျူး

working to understand one molecular process.

ဖြစ်စဉ်တစ်ခုကို နားလည်ဖို့ လုပ်ကိုင်ကာ ကုန်ဆုံးကြတယ်။

To do this, they carry out a series of experiments

ဒါကို လုပ်ဖို့ တစ်ခုစီက ပဟေဠိ အပိုင်းလေးတစ်ခုဆိုတာ

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

ကျွန်မတို့ကို ပြောပြနိုင်တဲ့ စမ်းသပ်ချက် အတန်းတစ်ခု လုပ်တယ်။

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

စမ်းသပ်ချက်တစ်မျိုးက ပရိုတင်း ပုံစံအကြောင်း ပြောနိုင်စဉ်မှာ

while another can tell us

နောက်တစ်ခုက ဒါနဲ့ တုံ့ပြန်

about what other proteins it might interact with,

လောက်တဲ့ အခြား ပရိုတင်းတွေကို ပြောပြနိုင်ပြီး

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

နောက်တစ်ခုက ဆဲလ်အတွင်း ဒါကိုတွေ့နိုင်တဲ့ နေရာကိုပြောနိုင်တယ်။

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

ဒီသတင်းအချက်အလက် အပိုင်းအစအားလုံးဟာ အဆိုကြမ်းတစ်ခု၊ ဇာတ်လမ်းတစ်ပုဒ်၊

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

နောက်ဆုံး မော်လီကျူးတစ်ခု အလုပ် လုပ်ပုံကို ရဖို့ သုံးနိုင်တယ်။

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

ကျွန်မ အလုပ်က ဒီစိတ်ကူးတွေကိုယူပြီး လှုပ်ရှားပုံရိပ်အဖြစ် ပြောင်းဖို့ပါ။

This can be tricky,

ဒါက ခဲရာခဲဆစ်နိုင်ပါတယ်။

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

အကြောင်းက မော်လီကျူးတွေဟာ အတော် ကြောင်တဲ့ အရာတွေ လုပ်နိုင်လို့ပါ။

But these animations can be incredibly useful for researchers

ဒါပေမဲ့ ဒီပုံရိပ်တွေက သုတေသီတွေအတွက် မော်လီကျူးတွေ အလုပ်လုပ်ပုံအကြောင်း

to communicate their ideas of how these molecules work.

သူတို့စိတ်ကူးတွေကို ဆက်သွယ်ဖို့ မယုနိုင်လောက်အောင် အသုံးဝင်ပါတယ်။

They can also allow us to see the molecular world

ဒါတွေက သူတို့ရဲ့ မျက်လုံးတွေကနေ တစ်ဆင့် ကျွန်မတို့ကို

through their eyes.

မော်လီကျူး ကမ္ဘာကို မြင်စေတယ်။

I'd like to show you some animations,

လှုပ်ရှားပုံရိပ်တချို့ကို ပြသချင်ပါတယ်။

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

မော်လီကျူး ကမ္ဘာရဲ့ သဘာဝ အံ့ဖွယ် တချို့လို့ ကျွန်မ ယူဆတဲ့

of the molecular world.

ခရီးတိုတစ်ခုပေါ့။

First off, this is an immune cell.

ပထမ စပြီ၊ ဒါက ကိုယ်ခံအား ဆဲလ်တစ်ခုပါ။

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

ဒီဆဲလ်မျိုးက ရောဂါဖြစ် ဘက်တီးရီးယားလို ဝင်ရောက်သူတွေကို

in order to find invaders like pathogenic bacteria.

ရှာဖွေဖို့ ကျွန်မတို့ရဲ့ကိုယ်တွေထဲမှာ လှည့်ပတ် တွားသွားနေတယ်။

This movement is powered by one of my favorite proteins

ဒီလှုပ်ရှားမှုကို ကျွန်မ အကြိုက်ဆုံး ပရိုတင်းတစ်ခု actin ဆိုတာက

called actin,

မောင်းနှင်ပေးတယ်။

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

ဒါက cytoskeleton လို့ သိကြတာရဲ့ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုပါ။

Unlike our skeletons,

ကျွန်မတို့ရဲ့ အရိုးစုတွေနဲ့ မတူဘဲ

actin filaments are constantly being built and taken apart.

actin အမျှင်တွေဟာ အမြဲမပြတ် တည်ဆောက်ခံရကာ အခွဲခံနေရတယ်။

The actin cytoskeleton plays incredibly important roles in our cells.

actin cytoskeleton ဟာ ဆဲလ်တွေမှာ မယုံအောင် အရေးပါတဲ့ကဏ္ဍတွေမှာ ပါတယ်။

They allow them to change shape,

ဒါတွေက သူတို့ကို ပုံပြောင်းဖို့၊

to move around, to adhere to surfaces

လှည်ပတ်ဖို့၊ မျက်နှာပြင်တွေ ကပ်နေဖို့နဲ့

and also to gobble up bacteria.

ဘက်တီးရီးယားကို ဝါးမျိုဖို့ ခွင့်ပေးတယ်။

Actin is also involved in a different kind of movement.

Actin ဟာ လှုပ်ရှားမှုရဲ့မတူတဲ့ အမျိုးအစားမှာလည်းပါတယ်။

In our muscle cells, actin structures form these regular filaments

ကြွက်သားဆဲလ်တွေမှာ Actin တည်ဆောက်မှုတွေဟာ ရက်ထည်ပုံပေါက်တဲ့

that look kind of like fabric.

ပုံမှန် အမျှင်တွေ ဖွဲ့စည်းတယ်။

When our muscles contract, these filaments are pulled together

ကြွက်သားတွေ ကျုံ့တဲ့အခါ ဒီအမျှင်တွေဟာ အတူတကွ အဆွဲခံရပြီး

and they go back to their original position

ကြွက်သားတွေ လျှော့လိုက်တဲ့အခါ

when our muscles relax.

မူလနေရာကို ပြန်သွားတယ်။

Other parts of the cytoskeleton, in this case microtubules,

cytoskeleton ရဲ့ အခြားအပိုင်းတွေဟာ ဒီအဖြစ်မှာ microtubules တွေဟာ

are responsible for long-range transportation.

ရှည်လျားတဲ့ ပို့ဆောင်ရေးအတွက် တာဝန်ရှိပါတယ်။

They can be thought of as basically cellular highways

ဒါတွေကို ဆဲလ်တစ်ဘက်မှ တစ်ဘက်ကို အရာတွေ ရွေ့ဖို့ သုံးတဲ့

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

ဆယ်လူလာ အဝေးပြေးလမ်းမကြီးတွေလို့ မှတ်ယူနိုင်ပါတယ်။

Unlike our roads, microtubules grow and shrink,

လမ်းတွေနဲ့ မတူတာက microtubules တွေက ကြီးထွားပြီး ကျုံ့တယ်။

appearing when they're needed

လိုအပ်တဲ့အခါမှာ ပေါ်လာပြီး

and disappearing when their job is done.

သူတို့အလုပ် ပြီးတဲ့အခါ ပျောက်သွားတယ်။

The molecular version of semitrucks

ကုန်တွဲ တစ်ဝက်တွေရဲ့ မော်လီကျုး မူကွဲတွေက မော်တာ

are proteins aptly named motor proteins,

ပရိုတိန်းတွေလို့ လိုက်ဖက်စွာ ခေါ်တဲ့ ပရိုတိန်းတွေပါ။

that can walk along microtubules,

ဒါတွေက microtubules တစ်လျှောက် လမ်းလျှောက်နိုင်တယ်၊

dragging sometimes huge cargoes,

တစ်ခါတစ်လေ ဧရာမ ကုန်ပစ္စည်းတွေကို ဒရွတ်တိုက်ဆွဲရင်းပါ။

like organelles, behind them.

ဥပမာ ၎င်းတို့နောက်က အော်ဂင်နယ်တွေပါ။

This particular motor protein is known as dynein,

ဒီထူးခြားတဲ့ မော်တာ ပရိုတိန်းကို dynein လို့ သိကြပြီး

and its known to be able to work together in groups

အနည်းဆုံး ကျွန်မအတွက်တော့ မြင်းရထားတစ်စီးနီးပါး

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

ဆင်တူတဲ့ အစုလိုက် လုပ်ကိုင်နိုင်တယ်လို့ သိကြပါတယ်။

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

မြင်ကြတဲ့အတိုင်းဆဲလ်မှာ ဒီမယုံနိုင်လောက် အောင် ပြောင်းလဲတဲ့ တက်ကြွတဲ့ နေရာပါ။

where things are constantly being built and disassembled.

အဲဒီမှာ အရာတွေဟာ အမြဲမပြတ် တည်ဆောက်ပြီး တစ်စစီဖျက်ခံရတယ်။

But some of these structures

ဒါပေမဲ့ တည်ဆောက်မှုတချို့က

are harder to take apart than others, though.

အခြားဟာတွေထက် တစ်စစီဖြုတ်ဖို့ ပိုခက်ခဲတယ်။

And special forces need to be brought in

တည်ဆောက်မှုတွေဟာ အချိန်ကိုက်နည်းနဲ့

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

တစ်စစီဖြုတ်ခံရတာ သေချာစေရန် ခေါ်ယူဖို့ အထူးအားတွေ လိုအပ်တယ်။

That job is done in part by proteins like these.

ဒီအလုပ်ကို ဒီလို ပရိုတင်းတွေက တစ်ပိုင်းတစ်စ လုပ်တယ်။

These donut-shaped proteins,

ဒီမုန့်လက်ကောက်ပုံ ပရိုတင်းတွေက

of which there are many types in the cell,

ဆဲလ်ထဲမှာ မျိုးအစားများစွာရှိတယ်။

all seem to act to rip apart structures

အခြေခံအနေနဲ့ ပရိုတင်းတစ်ခုစီကို ဗဟိုပေါက်မှှ

by basically pulling individual proteins through a central hole.

ဆွဲယူရင်း အားလုံးဟာ တည်ဆောက်မှုတွေကို ဆုတ်ဖြဲဖို့ လုပ်ဆောင်တယ် ထင်ရတယ်။

When these kinds of proteins don't work properly,

ဒီလိုမျိုး ပရိုတင်းတွေ ကောင်းကောင်း အလုပ်မလုပ်တဲ့အခါ

the types of proteins that are supposed to get taken apart

တစ်စစီဖြုတ်ခံရတယ်လို့ ထင်ရတဲ့ ပရိုတင်း အမျိုးအစားတွေဟာ

can sometimes stick together and aggregate

တစ်ခါတစ်ရံ အတူတူ ကပ်ပြီး ပေါင်းရုံးသွားတယ်။

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

ဒါက အယ်လ်ဇိုင်းမားလိုမျိုး ဆိုးဝါးတဲ့ ရောဂါတွေ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်တယ်။

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

အခု နျူကလိယကို တစ်ချက်ကြည့်ရအောင်။

which houses our genome in the form of DNA.

ဒါက DNA ရဲ့ ပုံစံထဲမှာ ကျွန်မတို့ရဲ့ genome ကို ထည့်ထားတယ်။

In all of our cells,

ဆဲလ်အားလုံးအတွင်းမှာ

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

DNA ကို ထွေပြားတဲ့ ပရိုတင်းတစ်စုံနဲ့ စောင့်ရှောက် ထိန်းသိမ်းထားတယ်။

DNA is wound around proteins called histones,

DNA ကို histones လို့ခေါ်တဲ့ ပရိုတင်းတွေက ရစ်ပတ်ထားတယ်။

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

ဒါက ဆဲလ်တွေကို နျူကလိယ အတွင်းမှာ ဧရာမ DNA ပမာဏတွေကို ထုတ်ပိုးဖို့ ဖြစ်စေတယ်။

These machines are called chromatin remodelers,

ဒီစက်တွေကို chromatin ပုံစံသစ်ဆောက်သူ တွေလို့ ခေါ်ပြီး

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

သူတို့ အလုပ်လုပ်ပုံက အခြေခံအားဖြင့် ဒီ histones တွေနားက

around these histones

DNA ဆီ လှစ်ကနဲသွားပြီး

and they allow new pieces of DNA to become exposed.

DNA အပိုင်းအစအသစ်ကို မြင်သာလာစေတယ်။

This DNA can then be recognized by other machinery.

ဒီနောက် ဒီ DNA ကို အခြားစက်ယန္တရားက မှတ်မိနိုင်တယ်။

In this case, this large molecular machine

ဒီဖြစ်ရပ်မှာ ဒီကြီးမားတဲ့ မော်လီကျူးစက်ဟာ

is looking for a segment of DNA

ဒါဟာ မျိုးရိုးဗီဇရဲ့ အစလို့

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

ပြောနေတဲ့ DNA ရဲ့ အပိုင်းတစ်ခုကို ရှာနေတယ်။

Once it finds a segment,

အပိုင်းတစ်ခုကို တွေ့ပြီဆိုတာနဲ့

it basically undergoes a series of shape changes

ဒါက အခြေခံအားဖြင့် ပုံစံပြောင်းမှု အစဉ်အတန်းတစ်ခု ကြုံရတယ်။

which enables it to bring in other machinery

ဒါက အခြား စက်ယန္တရားကို ခေါ်ယူဖို့ဖြစ်စေတယ်။

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

တစ်လှည့်ပြန်ပြီး မျိုးရိုးဗီဇတစ်ခုကို ဖွင့်ဖို့(သို့) ကူးယူခွင့်ပေးတယ်။

This has to be a very tightly regulated process,

ဒါဟာ အင်မတန် တင်းကျပ်စွာ ထိန်းညှိထားတဲ့ လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုပါ။

because turning on the wrong gene at the wrong time

မှားယွင်းတဲ့ အချိန်မှာ မှားယွင်းတဲ့ မျိုးရိုးဗီဇကို

can have disastrous consequences.

ဖွင့်လိုက်ခြင်းဟာ ဆိုးဝါးတဲ့ အကျိုးဆက်တွေရှိနိုင်လို့ပါ။

Scientists are now able to use protein machines

သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ genomes ကို တည်းဖြတ်ဖို့ ပရိုတင်းစက်တွေ

to edit genomes.

အခု သုံးနိုင်ပါတယ််။

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

CRISPR ကို အားလုံး ကြားဖူးကြမယ် ဆိုတာ သေချာပါတယ်။

CRISPR takes advantage of a protein known as Cas9,

CRISPR ဟာ အင်မတန် သီးခြားဖြစ်တဲ့ DNA အစဉ်တစ်ခုကိုမှတ်မိ၊

which can be engineered to recognize and cut

ဖြတ်တောက်ဖို့ စီမံထုတ်လုပ် နိုင်တဲ့ Cas9 လို့ သိကြတဲ့

a very specific sequence of DNA.

ပရိုတင်းတစ်ခုကို ကောင်းစွာ အသုံးချတယ်။

In this example,

ဒီသာဓကမှာ

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

ပြဿနာဖြစ်တဲ့ DNA အစတစ်စကို ဖြတ်ဖို့ Cas9 ပရိုတင်းတွေကို အသုံးပြုနေတာပါ။

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

ဥပမာ ရောဂါတစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေလောက်တဲ့ မျိုးရိုးဗီဇရဲ့ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုပါ။

Cellular machinery is then used

ဒီနောက်အခြေခံအားဖြင့် DNA ရဲ့

to basically glue two ends of the DNA back together.

အစွန်းနှစ်ဖက်ကိုအတူတူ ပြန်ကပ်ဖို့ ဆယ်လူလာ စက်ယန္တရားကို အသုံးပြုတယ်။

As a molecular animator,

မော်လီကျူး ပုံရိပ်ဖန်တီးသူ

one of my biggest challenges is visualizing uncertainty.

ကျွန်မရဲ့ အကြီးဆုံး စိန်ခေါ်မှု တစ်ခုက မရေရာမှုကို စိတ်ကူးကြည့်တာပါ။

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

ပြခဲ့တဲ့ လှုပ်ရှားပုံရိပ်အားလုံးဟာ ကျွန်မရဲ​့ ပူးပေါင်းသူတွေမှာရှိတဲ့

how my collaborators think a process works,

သတင်းအချက်အလက်ကို အခြခံကာ ဖြစ်စဉ်တစ်​ခု အလုပ်တာ

based on the best information that they have.

တွေးကြပုံ အဆိုကြမ်းတွေကို ကိုယ်စားပြုတယ်။

But for a lot of molecular processes,

ဒါပေမဲ့ မော်လီကျူးလုပ်ငန်းစဉ်များစွာအတွက်

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

ကျွန်မတို့က အရာတွေကိုနားလည်တာရဲ့ အစောပိုင်း အဆင့်တွေမှာဆိုတော့

and there's a lot to learn.

သင်ယူစရာ အများကြီးရှိတယ်။

The truth is

အမှန်တရားက

that these invisible molecular worlds are vast and largely unexplored.

ဒီမမြင်နိုင်တဲ့ မော်လီကျူး ကမ္ဘာတွေဟာ ကျယ်ပြောပြီး အဓိကအားဖြင့် မစူးစမ်းရသေးပါ။

To me, these molecular landscapes

ကျွန်မအတွက်တော့ ဒီမော်လီကျူး ရှုခင်းတွေဟာ

are just as exciting to explore as a natural world

ကျွန်မတို့ ဝန်းကျင်မှာ မြင်ရတဲ့ သဘာဝ လောကကို စူးစမ်းသလိုပဲ

that's visible all around us.

စိတ်လှုပ်ရှားစရာကောင်းပါတယ်။

Thank you.

ကျေးဇူတင်ပါတယ်။

(Applause)

(လက်ခုပ်သံများ)