Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

Tłumaczenie: Weronika Wołłejszo Korekta: Krystian Aparta

Take a look at this drawing.

Zerknijcie na ten rysunek.

Can you tell what it is?

Wiecie, co to jest?

I'm a molecular biologist by training,

Z wykształcenia jestem biologiem molekularnym

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

i widziałam masę takich obrazków.

They're usually referred to as a model figure,

Nazywa się je zwykle modelami,

a drawing that shows how we think

rysunkami pokazującymi, jak myślimy

a cellular or molecular process occurs.

o procesie komórkowym, czy molekularnym.

This particular drawing is of a process

Ta szczególna ilustracja opisuje proces

called clathrin-mediated endocytosis.

zwany endocytozą zależną od klatryny.

It's a process by which a molecule can get

Dzięki temu procesowi cząsteczka może dostać się do wnętrza komórki

from the outside of the cell to the inside

by getting captured in a bubble or a vesicle

poprzez otoczenie się bańką lub pęcherzykiem,

that then gets internalized by the cell.

pochłanianym potem przez komórkę.

There's a problem with this drawing, though,

Jest jednak problem z tym rysunkiem,

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

a zwłaszcza z tym, czego on nie pokazuje.

From lots of experiments,

Na podstawie wielu eksperymentów,

from lots of different scientists,

wielu różnych naukowców,

we know a lot about what these molecules look like,

wiemy wiele o tym, jak te cząsteczki wyglądają,

how they move around in the cell,

jak się przemieszczają wewnątrz komórki,

and that this is all taking place

i że cały ten proces zachodzi

in an incredibly dynamic environment.

w niezwykle dynamicznym środowisku.

So in collaboration with a clathrin expert Tomas Kirchhausen,

We współpracy z Tomasem Kirchhausenem, ekspertem od klatryny,

we decided to create a new kind of model figure

zdecydowaliśmy się stworzyć nowy rodzaj modelu,

that showed all of that.

który to wszystko pokazuje.

Zaczęliśmy od zewnętrznej strony komórki.

So we start outside of the cell.

Now we're looking inside.

Teraz patrzymy do jej wnętrza.

Clathrin are these three-legged molecules

Klatryna to cząsteczka mająca trzy odnóża,

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

które mogą samoczynnie przyjmować kształt piłki nożnej.

Through connections with a membrane,

Poprzez połączenia z błoną

clathrin is able to deform the membrane

związki te mogą ją deformować

and form this sort of a cup

i tworzyć rodzaj zagłębień,

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

budujących rodzaj bańki lub pęcherza,

that's now capturing some of the proteins

wychwytujący niektóre białka

that were outside of the cell.

znajdujące się na zewnątrz komórki.

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

Przechodzą teraz białka, które jakby odczepiają ten pęcherzyk,

making it separate from the rest of the membrane,

sprawiają, że zostaje oddzielony od błony.

and now clathrin is basically done with its job,

Teraz klatryna zakończyła swoją pracę.

and so proteins are coming in now —

Właśnie włączają się białka,

we've covered them yellow and orange —

zaznaczone tu na żółto i pomarańczowo,

that are responsible for taking apart this clathrin cage.

które są odpowiedzialne za rozdzielenie klatryny.

And so all of these proteins can get basically recycled

W ten sposób wszystkie te białka mogą zostać rozłożone,

and used all over again.

a później znowu użyte.

These processes are too small to be seen directly,

Takie procesy są zbyt małe, żeby móc je zaobserwować

even with the best microscopes,

nawet najlepszym mikroskopem.

so animations like this provide a really powerful way

Dlatego animacje są potężnym narzędziem

of visualizing a hypothesis.

pozwalającym zobrazować hipotezy.

Here's another illustration,

Tutaj jest kolejna ilustracja.

and this is a drawing of how a researcher might think

To szkic pokazujący, jak badacz wyobraża sobie

that the HIV virus gets into and out of cells.

wnikanie i wychodzenie wirusa HIV z komórki.

And again, this is a vast oversimplification

Znowu, jest to zbyt duże uproszczenie,

and doesn't begin to show

które nawet nie pokazuje,

what we actually know about these processes.

co właściwie wiemy o tym procesie.

You might be surprised to know

Możecie być zaskoczeni,

that these simple drawings are the only way

że te proste szkice są jedynym sposobem,

that most biologists visualize their molecular hypotheses.

w jaki większość biologów może wizualizować swoje molekularne hipotezy.

Why?

Dlaczego?

Because creating movies of processes

Ponieważ tworzenie filmu z procesem,

as we think they actually occur is really hard.

jaki sobie wyobrażamy, jest naprawdę trudne.

I spent months in Hollywood learning 3D animation software,

Spędziłam miesiące w Hollywood, ucząc się obsługi programów do animacji 3D,

and I spend months on each animation,

kolejne miesiące tworząc każdą z animacji.

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

To czas, na który większość biologów nie może sobie pozwolić.

The payoffs can be huge, though.

Jednak korzyści mogą być olbrzymie.

Molecular animations are unparalleled

Molekularne animacje są nieocenione,

in their ability to convey a great deal of information

dzięki możliwości przekazania wielu informacji

to broad audiences with extreme accuracy.

i ukazania widzom niesamowitej dokładności.

And I'm working on a new project now

Teraz pracuję nad projektem

called "The Science of HIV"

zatytułowanym "Wiedza o HIV",

where I'll be animating the entire life cycle

gdzie będę animować cały cykl życia

of the HIV virus as accurately as possible

wirusa HIV, tak dokładnie, jak to możliwe

and all in molecular detail.

ze wszystkimi molekularnymi detalami.

The animation will feature data

Animacja będzie przedstawiać dane

from thousands of researchers collected over decades,

zebrane przez tysiące badaczy podczas dekad pracy.

data on what this virus looks like,

Dane o tym, jak wirus wygląda,

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

jak może wpływać na komórki w naszych ciałach,

and how therapeutics are helping to combat infection.

jak leczenie pomaga zwalczać infekcję.

Over the years, I found that animations

Po tych latach zrozumiałam, że animacje

aren't just useful for communicating an idea,

nie tylko przydają się w przedstawianiu pomysłów,

but they're also really useful

ale są również bardzo użyteczne przy sprawdzaniu hipotez.

for exploring a hypothesis.

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

Większość biologów ciągle używa papieru i ołówka,

to visualize the processes they study,

żeby zobrazować procesy, które studiują.

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

Jednak z danymi, które posiadamy, to już nie wystarcza.

The process of creating an animation

Proces tworzenia animacji

can act as a catalyst that allows researchers

może służyć jako katalizator,

który pozwoli badaczom sprecyzować i udoskonalić ich pomysły.

to crystalize and refine their own ideas.

One researcher I worked with

Pracowałam z badaczką, która zajmowała się mechanizmami molekularnymi

who works on the molecular mechanisms

of neurodegenerative diseases

zachodzącymi w chorobach neurodegeneracyjnych.

came up with experiments that were related

Wymyśliła eksperyment opierający się wyłącznie na animacji,

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

nad którą wspólnie pracowałyśmy.

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

W taki sposób animacja wspomaga proces badawczy.

I believe that animation can change biology.

Wierzę, że animacje mogą zmienić biologię.

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

Mogą zmienić sposób, w jaki się komunikujemy,

how we explore our data

jak zgłębiamy dane,

and how we teach our students.

jak uczymy studentów.

But for that change to happen,

Jednak zanim nadejdą zmiany,

we need more researchers creating animations,

potrzebujemy więcej naukowców tworzących animacje.

and toward that end, I brought together a team

Właśnie dlatego zebrałam zespół

of biologists, animators and programmers

biologów, animatorów i programistów,

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

żeby stworzyć nowe, darmowe oprogramowanie.

we call it Molecular Flipbook —

Nazwaliśmy je "Molecular Flipbook".

that's created just for biologists

To program napisany tylko dla biologów,

just to create molecular animations.

wyłącznie do tworzenia molekularnych animacji.

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

Podczas naszych testów sprawdziliśmy, że wystarczy tylko 15 minut,

for a biologist who has never touched animation software before

żeby biolog, który nigdy nie korzystał z oprogramowania do tworzenia animacji,

to create her first molecular animation

stworzył swoją pierwszą molekularną animację

of her own hypothesis.

dla swoich własnych hipotez.

We're also building an online database

Budujemy również internetową bazę danych,

where anyone can view, download and contribute

gdzie każdy może zobaczyć, ściągnąć i dodać

their own animations.

swoje własne animacje.

We're really excited to announce

Z przyjemnością ogłaszam, że wersja beta programu do animacji molekularnej

that the beta version of the molecular animation

software toolkit will be available for download today.

będzie dostępna do ściągnięcia od dzisiaj.

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

Jesteśmy naprawdę szczęśliwi, widząc biologów korzystających z programu

and what new insights they're able to gain

i patrząc, jak dochodzą do nowych wniosków,

from finally being able to animate

dzięki temu, że wreszcie mogą zobrazować swój własny model.

their own model figures.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)