Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

Tradutor: Carlos Espírito Santo Revisora: Victoria Franco

Take a look at this drawing.

Reparem neste desenho.

Can you tell what it is?

Sabem dizer o que é?

I'm a molecular biologist by training,

Eu sou uma bióloga molecular, por formação,

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

e já vi vários desenhos destes.

They're usually referred to as a model figure,

São conhecidos como figuras-modelo,

a drawing that shows how we think

um desenho que mostra

a cellular or molecular process occurs.

como pensamos que ocorre um processo celular ou molecular.

This particular drawing is of a process

Este desenho, em particular,

é de um processo designado endocitose mediada por clatrina.

called clathrin-mediated endocytosis.

It's a process by which a molecule can get

É um processo através do qual uma molécula

from the outside of the cell to the inside

pode passar do exterior para o interior da célula,

by getting captured in a bubble or a vesicle

sendo capturada por uma bolha ou vesícula

that then gets internalized by the cell.

que depois é incorporada pela célula.

There's a problem with this drawing, though,

Há, no entanto, um problema com este desenho,

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

essencialmente por causa do que não mostra.

From lots of experiments,

A partir de várias experiências,

from lots of different scientists,

de muitos cientistas,

we know a lot about what these molecules look like,

sabemos muito quanto ao aspeto destas moléculas,

how they move around in the cell,

como se movem nas células,

and that this is all taking place

e que tudo isto acontece

in an incredibly dynamic environment.

num ambiente incrivelmente dinâmico.

So in collaboration with a clathrin expert Tomas Kirchhausen,

Em colaboração com Tomas Kirchhausen, um especialista em clatrina,

we decided to create a new kind of model figure

decidimos criar uma nova espécie de figura-modelo

that showed all of that.

que mostrasse tudo isto.

So we start outside of the cell.

Começamos fora da célula.

Now we're looking inside.

Agora estamos a olhar para dentro.

Clathrin are these three-legged molecules

A clatrina consiste nestas moléculas de "três pernas"

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

que podem organizar-se em formas do tipo de bolas de futebol.

Through connections with a membrane,

Através de ligações com uma membrana,

clathrin is able to deform the membrane

a clatrina pode deformá-la

and form this sort of a cup

e formar esta espécie de taça

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

com este aspeto de bolha ou vesícula,

that's now capturing some of the proteins

que agora capta algumas das proteínas

that were outside of the cell.

que estavam fora da célula.

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

Surgem proteínas que basicamente destacam esta vesícula,

making it separate from the rest of the membrane,

separando-a do resto da membrana.

and now clathrin is basically done with its job,

Agora a clatrina concluiu a sua função.

and so proteins are coming in now —

Surgem agora proteínas,

we've covered them yellow and orange —

— colorimo-las de amarelo e laranja —

that are responsible for taking apart this clathrin cage.

responsáveis por separar esta "gaiola" de clatrina.

And so all of these proteins can get basically recycled

Todas estas proteínas podem ser basicamente recicladas

and used all over again.

e usadas várias vezes.

These processes are too small to be seen directly,

Estes processos são demasiado pequenos para serem vistos diretamente,

even with the best microscopes,

mesmo com os melhores microscópios,

so animations like this provide a really powerful way

pelo que as animações como esta possibilitam

of visualizing a hypothesis.

um modo poderoso de visualizar uma hipótese.

Here's another illustration,

Aqui está outra ilustração.

and this is a drawing of how a researcher might think

Isto é um desenho de como um investigador poderá pensar

that the HIV virus gets into and out of cells.

que o vírus VIH entra e sai das células.

And again, this is a vast oversimplification

Isto é uma grande simplificação

and doesn't begin to show

e já não é suficiente para ilustrar

what we actually know about these processes.

o que realmente sabemos sobre estes processos.

You might be surprised to know

Poderão ficar surpreendidos

that these simple drawings are the only way

ao saber que estes simples desenhos

são a única forma de a maioria dos biólogos visualizar

that most biologists visualize their molecular hypotheses.

as suas hipóteses moleculares.

Why?

Porquê?

Because creating movies of processes

Porque é difícil criar filmes dos processos,

as we think they actually occur is really hard.

tal como pensamos que realmente ocorrem.

I spent months in Hollywood learning 3D animation software,

Passei meses em Hollywood a estudar "software" de animação 3D,

and I spend months on each animation,

e gastei meses em cada animação.

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

A maioria dos investigadores não dispõe desse tempo.

The payoffs can be huge, though.

As vantagens podem, no entanto, ser grandes.

Molecular animations are unparalleled

As animações moleculares não têm paralelo

in their ability to convey a great deal of information

na sua capacidade de transmitir muita informação

to broad audiences with extreme accuracy.

a vastas audiências e com grande precisão.

And I'm working on a new project now

Estou agora a trabalhar num projeto novo

called "The Science of HIV"

chamado "A ciência do VIH"

where I'll be animating the entire life cycle

onde farei a animação do ciclo de vida completo do vírus VIH

of the HIV virus as accurately as possible

de forma tão precisa quanto possível

and all in molecular detail.

e com detalhe molecular.

The animation will feature data

A animação incluirá dados

from thousands of researchers collected over decades,

recolhidos ao longo de décadas por milhares de investigadores,

data on what this virus looks like,

dados sobre o aspeto do vírus,

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

de como consegue infetar as células do nosso corpo

and how therapeutics are helping to combat infection.

e de como os medicamentos ajudam a combater a infeção.

Over the years, I found that animations

Ao longo dos anos, descobri que as animações

aren't just useful for communicating an idea,

não são apenas úteis para comunicar uma ideia,

but they're also really useful

mas também são muito úteis

for exploring a hypothesis.

para explorar hipóteses.

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

A maior parte dos biólogos ainda usa lápis e papel

to visualize the processes they study,

para visualizarem os processos que estudam.

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

Com os dados que temos agora isso já não é suficiente.

The process of creating an animation

O processo de criar uma animação

can act as a catalyst that allows researchers

pode servir como um catalisador

to crystalize and refine their own ideas.

que permite aos investigadores cristalizarem e refinarem

as suas próprias ideias.

One researcher I worked with

Um investigador com quem trabalhei,

who works on the molecular mechanisms

que trabalha nos mecanismos moleculares

of neurodegenerative diseases

de doenças neurodegenerativas

came up with experiments that were related

desenvolveu experiências

diretamente relacionadas com a animação

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

em que tínhamos trabalhado.

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

Deste modo, a animação pode trazer retorno ao processo de investigação.

I believe that animation can change biology.

Acredito que a animação pode mudar a biologia.

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

Pode mudá-la no modo como comunicamos entre nós,

how we explore our data

como exploramos os nossos dados,

and how we teach our students.

e como ensinamos os nossos alunos.

But for that change to happen,

Para que essa mudança ocorra,

we need more researchers creating animations,

precisamos que mais investigadores criem animações.

and toward that end, I brought together a team

Para isso, trouxe aqui uma equipa

of biologists, animators and programmers

de biólogos, animadores e programadores

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

para criarem um "software" novo, livre e aberto

we call it Molecular Flipbook —

— chamamos-lhe "Bloco Animado Molecular" —

that's created just for biologists

que foi criado apenas para biólogos,

just to create molecular animations.

para criarem animações moleculares.

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

Nos nossos testes verificámos que bastam 15 minutos

for a biologist who has never touched animation software before

para que um biólogo, que nunca utilizou "software" de animação,

to create her first molecular animation

possa criar a sua primeira animação molecular

of her own hypothesis.

para a sua hipótese.

We're also building an online database

Estamos também a criar uma base de dados "online"

where anyone can view, download and contribute

em que todos podem visualizar, transferir e contribuir

their own animations.

com as suas próprias animações.

We're really excited to announce

É com grande entusiasmo que anunciamos

that the beta version of the molecular animation

que a versão beta do "kit" de "software" de animação molecular

software toolkit will be available for download today.

estará hoje disponível para transferência.

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

Estamos muito entusiasmados para ver o que os biólogos criarão com ele

and what new insights they're able to gain

e que novas perceções poderão ganhar

from finally being able to animate

ao poderem finalmente animar

their own model figures.

os seus próprios modelos.

Thank you.

Obrigada.

(Aplausos)

(Applause)