Animations of unseeable biology | Drew Berry | TED

Drew Berry: Gözle görülemeyen biyolojinin animasyonları

Çeviri: Hasan Mete Gözden geçirme: Hulya Uzun

What I'm going to show you are the astonishing molecular machines

Sizlere...

vücudunuzun yaşayan kumaşını oluşturan

that create the living fabric of your body.

şaşırtıcı moleküler makineler göstereceğim.

Now molecules are really, really tiny.

Moleküller gerçekten ama gerçekten çok küçüktür.

Ve küçük derken,

And by tiny, I mean really.

çok ciddiyim.

They're smaller than a wavelength of light,

Işığın bir dalgaboyundan daha küçükler,

so we have no way to directly observe them.

bu yüzden onları direkt olarak gözlemleyemiyoruz.

Ancak bilim sayesinde, moleküler düzeyde ne olduğu hakkında

But through science, we do have a fairly good idea

oldukça iyi bir fikrimiz var.

of what's going on down at the molecular scale.

Yani, bizim aslında yapabileceğimiz size molekülleri anlatmak,

So what we can do is actually tell you about the molecules,

but we don't really have a direct way of showing you the molecules.

ama molekülleri gerçekten, doğrudan size gösterebilmemiz mümkün değil.

Bu sorunu aşmanın bir yolu resim çizmek.

One way around this is to draw pictures.

And this idea is actually nothing new.

Ve bu fikir aslında yeni değil.

Scientists have always created pictures

Bilim insanları her zaman düşünme ve keşfetme süreçlerinin

bir parçası olarak resimler oluşturdular.

as part of their thinking and discovery process.

Onlar resimlerinde, teleskop ve mikroskop gibi

They draw pictures of what they're observing with their eyes,

through technology like telescopes and microscopes,

teknolojiler kullanarak gördüklerini

ve gördükleri hakkında düşündüklerini çizerler.

and also what they're thinking about in their minds.

I picked two well-known examples,

Sanat yoluyla bilimi ifade etmek için,

because they're very well-known for expressing science through art.

çok iyi bilinen iki örnek seçtim.

Ay'a bakmak için

And I start with Galileo, who used the world's first telescope

dünyanın ilk teleskopunu kullanan

ve ay hakkında bildiklerimizi değiştiren

to look at the Moon.

And he transformed our understanding of the Moon.

Galileo ile başlıyorum.

The perception in the 17th century

17. yüzyıl anlayışında

was the Moon was a perfect heavenly sphere.

Ay, kusursuz kutsal bir küre idi.

But what Galileo saw was a rocky, barren world,

Ama Galileo'nun gördüğü, suluboya resminde de

which he expressed through his watercolor painting.

gösterdiği gibi kayalık ve ıssız bir dünya idi.

Another scientist with very big ideas,

Büyük fikirlere sahip bir başka bilim-insanı

biyolojinin süperstarı, Charles Darwin.

the superstar of biology is Charles Darwin.

Ve not defterindeki bu ünlü kayıt ile,

And with this famous entry in his notebook,

sol üst köşeye "Bence," yazarak başlıyor

he begins in the top left-hand corner with, "I think,"

ve ardından, dünya üzerinde yaşayan herşeyin,

and then sketches out the first tree of life,

which is his perception of how all the species,

bir ata topluluktan farklılaşması

ve doğal seçillimi sayesinde türlerin kökeninin

all living things on Earth are connected through evolutionary history --

evrimsel tarih ile bağlantısı olduğu düşüncesinin

the origin of species through natural selection

nasıl oluştuğunu gösteren

and divergence from an ancestral population.

ilk yaşam ağacı taslağını çiziyor.

Even as a scientist,

Bir bilim-insanı olmama rağmen,

I used to go to lectures by molecular biologists

moleküler biologların konferanslarına gittiğimde,

çalışmalarını anlatmak için kullandıkları

and find them completely incomprehensible,

with all the fancy technical language and jargon

süslü teknik ve mesleki dilleri yüzünden

onları tamamen anlaşılmaz bulurdum,

that they would use in describing their work,

ta ki Scripps Enstitüsü'nde bir moleküler biolog olan

until I encountered the artworks of David Goodsell,

David Goodsell'in sanat eserleri ile karşılaşana dek.

who is a molecular biologist at the Scripps Institute.

Onun resimlerinde

And his pictures -- everything's accurate and it's all to scale.

herşey olması gereken boyutta ve tutarlıydı.

And his work illuminated for me

Benim için, onun çalışmaları

what the molecular world inside us is like.

içimizdeki moleküler dünyayı ışıklandırdı.

Bu kan yolu ile yapılan bir işlem.

So this is a transection through blood.

In the top left-hand corner, you've got this yellow-green area.

Üst sol köşede, sarı-yeşil bir alanımız var.

Bu sarı-yeşil alan çoğunlukla sudan oluşan,

The yellow-green area is the fluid of blood, which is mostly water,

ama aynı zamanda antikorlar, şekerler

but it's also antibodies, sugars, hormones, that kind of thing.

hormonlar gibi şeyler içeren, kanın akışkan kısmıdır.

And the red region is a slice into a red blood cell.

Kırmızı bölge ise bir kırmızı kan hücresinden kesit.

And those red molecules are hemoglobin.

Ve şu kırmızı moleküller de hemoglobin.

They are actually red; that's what gives blood its color.

Gerçekten de kırmızılar; kana rengini veren de onlar.

Hemoglobin akciğerlerinizdeki

And hemoglobin acts as a molecular sponge

oksijeni emen ve onu vücudun

to soak up the oxygen in your lungs

diğer bölgelerine taşıyan bir moleküler sünger gibi çalışır.

and then carry it to other parts of the body.

Yıllar önce bu resimden oldukça ilham almıştım,

I was very much inspired by this image many years ago,

and I wondered whether we could use computer graphics

ve acaba bilgisayar grafikleri ile moleküler dünyayı

betimleyebilir miyiz diye merak etmiştim.

to represent the molecular world.

Nasıl görünürdü ki?

What would it look like?

And that's how I really began.

İşte bu benim nasıl başladığım. Haydi başlayalım.

So let's begin.

This is DNA in its classic double helix form.

Bu klasik çift sarmal formundaki DNA.

Ve X-ışını kristalografisinden olduğu için

And it's from X-ray crystallography, so it's an accurate model of DNA.

DNA'nın gerçek modeli ile tutarlı.

If we unwind the double helix and unzip the two strands,

Eğer çift sarmalı açar ve iki ipliğe ayırırsak,

bu şeylerin dişlere benzediklerini görürsünüz.

you see these things that look like teeth.

Bunlar genetik kodunuzun harfleri,

Those are the letters of genetic code,

DNA'nızda yazılı olan 25,000 gen.

the 25,000 genes you've got written in your DNA.

This is what they typically talk about -- the genetic code --

Bu onların hakkında konuştukları şey --

genetik kod -- bahsettikleri şey.

this is what they're talking about.

Ancak ben DNA biliminin farklı bir boyutundan bahsetmek istiyorum,

But I want to talk about a different aspect of DNA science,

DNA'nın fiziksel doğasından.

and that is the physical nature of DNA.

Yani, şuan sebebini açıklayamayacağım

It's these two strands that run in opposite directions

for reasons I can't go into right now.

zıt yönde uzanan bu iki iplikten.

But they physically run in opposite directions,

Bu iplikler fiziksel olarak zıt yönde uzanıyorlar,

ve birazdan göreceğiniz gibi bu uzanım yaşayan hücreleriniz için

which creates a number of complications for your living cells,

birtakım komplikasyonlar yaratıyor,

as you're about to see,

özellikle de DNA kopyalanırken.

most particularly when DNA is being copied.

And so what I'm about to show you

Sonuç olarak size göstermek üzere olduğum

is an accurate representation of the actual DNA replication machine

şuanda vücudumuzun içinde

çalışan DNA kopyalama makinesinin tam bir temsili.

that's occurring right now inside your body,

en azından 2002 biyoloji.

at least 2002 biology.

So DNA's entering the production line from the left-hand side,

DNA üretim dizisine sol taraftan giriyor

and it hits this collection, these miniature biochemical machines,

ve DNA ipliğini parçalayan ardından bire bir kopyalayan

minyatür biyokimyasal makineler ile etkileşime giriyor.

that are pulling apart the DNA strand and making an exact copy.

Yani, DNA içeri giriyor

So DNA comes in and hits this blue, doughnut-shaped structure

ve lokma şekilli mavi yapıya ulaşıyor.

and it's ripped apart into its two strands.

ve iki ipliğe ayrılıyor.

Bir iplik doğrudan kopyalanabilir,

One strand can be copied directly,

ve aşağıda biriken şu şeyleri de görüyorsunuz.

and you can see these things spooling off to the bottom there.

Bu şeyler tersten kopyalanması gereken

But things aren't so simple for the other strand

diğer iplik için bu kadar basit değil.

because it must be copied backwards.

Bu yüzden bu döngülere tekrar tekrar atılıyor

So it's thrown out repeatedly in these loops

iki yeni DNA molekülü oluşturmak için

and copied one section at a time, creating two new DNA molecules.

parça parça kopyalanıyor.

Now you have billions of this machine right now working away inside you,

Şuan bu makinelerden milyarlarcası

içinizde bir yerlerde çalışıyor

copying your DNA with exquisite fidelity.

ve DNA'nızı hassas doğrulukta kopyalıyor.

Bu doğru bir gösterim,

It's an accurate representation,

ve içinizde gerçekleşenle nerdeyse aynı hızda.

and it's pretty much at the correct speed for what is occurring inside you.

Hata düzeltme ve bazı diğer şeyleri göstermedim.

I've left out error correction and a bunch of other things.

(Laughter)

Bu birkaç yıl öncesinin çalışmasıydı.

This was work from a number of years ago--

Teşekkürler.

Thank you.

Bu çalışma birkaç yıl öncesindendi,

(Applause)

This is work from a number of years ago,

fakat birazdan size güncel bilimi göstereceğim, bu güncel teknoloji.

but what I'll show you next is updated science,

it's updated technology.

Yine, DNA ile başlıyoruz.

So again, we begin with DNA.

Bir şeyler görebilmeniz için ayırdığım çevredeki molekül köpüğü yüzünden

And it's jiggling and wiggling there

because of the surrounding soup of molecules,

Dna orada kıpır kıpır titreşiyor.

which I've stripped away so you can see something.

DNA yaklaşık iki nanometre uzunluğunda,

DNA is about two nanometers across, which is really quite tiny.

gerçekten çok küçük.

Ama her bir hücrenizdeki,

But in each one of your cells,

her bir DNA ipliği yaklaşık olarak 30-40 milyon nanometre uzunluğunda.

each strand of DNA is about 30 to 40 million nanometers long.

So to keep the DNA organized and regulate access to the genetic code,

Bu sebeple DNA'yı düzenli tutabilmek ve genetik koda erişimi düzenleyebilmek için

şu mor proteinlere sarılmış durumda -

it's wrapped around these purple proteins --

ya da burada proteinleri ben mor ile etiketledim.

or I've labeled them purple here.

Paketlenmiş ve sarmal oluşturmuş durumda.

It's packaged up and bundled up.

All this field of view is a single strand of DNA.

Tüm bu görüntü tek bir DNA ipliğine ait.

This huge package of DNA is called a chromosome.

Bu devasa DNA paketi kromozom olarak adlandırılıyor.

And we'll come back to chromosomes in a minute.

Kromozomlara birazdan geri döneceğiz.

We're pulling out, we're zooming out,

Çekirdek olarak adlandırılan,

out through a nuclear pore,

nüklear bir gözeneğin arasında,

which is the gateway to this compartment that holds all the DNA,

tüm DNA'yı barındıran bölümün kapısına doğru

called the nucleus.

uzaklaşıyoruz.

All of this field of view is about a semester's worth of biology,

Tüm bu görüntü,

yaklaşık bir dönemlik biyolojiye eşdeğer, ama benim sadece yedi dakikam var.

and I've got seven minutes,

Yani bunu bugün yapamayacak mıyız?

So we're not going to be able to do that today?

Hayır, bana "Hayır" dendi.

No, I'm being told, "No."

This is the way a living cell looks down a light microscope.

Bu canlı bir hücrenin ışık mikroskobunda nasıl göründüğü.

Hızlı çekimde filme alınmış, bu sebeple hareket ettiğini görebiliyorsunuz.

And it's been filmed under time-lapse, which is why you can see it moving.

Çekirdek zarı parçalanıyor.

The nuclear envelope breaks down.

Şu sosis şekilli şeyler kromozomlar, onlara odaklanacağız.

These sausage-shaped things are the chromosomes,

and we'll focus on them.

Şu küçük kırmızı noktalarda odaklanan

They go through this very striking motion that is focused on these little red spots.

çarpıcı hareketlerden geçiyorlar.

Hücre kendini hazır hissettiğinde,

When the cell feels it's ready to go, it rips apart the chromosome.

kromozomu parçalıyor.

One set of DNA goes to one side,

Bir DNA seti bir tarafa,

the other side gets the other set of DNA --

diğeri öteki tarafa gidiyor -

identical copies of DNA.

bire bir DNA kopyaları.

And then the cell splits down the middle.

Sonra hücre ortadan bölünüyor.

And again, you have billions of cells undergoing this process

Ve yine, içinizde şu anda

bu süreçten geçen milyarlarca hücre var.

right now inside of you.

Now we're going to rewind and just focus on the chromosomes,

Şimdi geri dönüp kromozomlara odaklanıp yapılarına

and look at its structure and describe it.

bakacağız ve bunları tanımlayacağız.

Tekrar ekvatoryal andayız.

So again, here we are at that equator moment.

Kromozomlar sıralanıyor.

The chromosomes line up.

And if we isolate just one chromosome,

Yalnızca bir kromozomu izole edip,

we're going to pull it out and have a look at its structure.

onu dışarı çıkarıp yapısına bakacağız.

Bu en azından şimdilik içinizde tesbit ettiğimiz

So this is one of the biggest molecular structures that you have,

en büyük moleküler yapı.

at least as far as we've discovered so far inside of us.

Tek bir kromozom.

So this is a single chromosome.

Ve her bir kromozomda iki DNA ipliğiniz var.

And you have two strands of DNA in each chromosome.

One is bundled up into one sausage.

Biri sosis şeklinde sarmal oluşturmuş.

The other strand is bundled up into the other sausage.

Diğer iplik ise bir başka sosis şeklinde sarmal oluşturmuş.

Şu iki taraftan da çıkan bıyık benzeri şeyler

These things that look like whiskers that are sticking out from either side

hücrenin dinamik iskeleti.

are the dynamic scaffolding of the cell.

They're called microtubules, that name's not important.

Mikrotübülller olarak adlandırılıyorlar. İsimleri önemli değil.

Şu kırmızı bölge üzerine odaklanacağız - onu ben kırmızı ile işaretledim -

But we're going to focus on the region labeled red here --

ve dinamik iskelet ile kromozomlar arasındaki

and it's the interface between the dynamic scaffolding

bu bölge

and the chromosomes.

It is obviously central to the movement of the chromosomes.

açıkça kromozomların hareket merkezi burası.

We have no idea, really, as to how it's achieving that movement.

Bu harekete nasıl eriştiği konusunda gerçekten hiçbir fikrimiz yok.

Bu kinetokor olarak adlandırılan şey üzerinde

We've been studying this thing they call the kinetochore

yüzyıldan fazla süredir yoğun olarak çalışıyoruz,

for over a hundred years with intense study,

ama hala daha bunun ne olduğunu yeni yeni keşfediyoruz.

and we're still just beginning to discover what it's about.

Yaklaşık olarak 200 farklı tip proteinden yapılmış,

It is made up of about 200 different types of proteins,

toplamda binlerce proteinden.

thousands of proteins in total.

It is a signal broadcasting system.

Bir sinyal yayınlama sistemi.

It broadcasts through chemical signals,

Kimyasal sinyaller yoluyla yayın yaparak

herşeyin ayarlandığını hissettiğinde

telling the rest of the cell when it's ready,

when it feels that everything is aligned and ready to go

hücrenin geri kalanına kromzomların ayrılması için

for the separation of the chromosomes.

hazır olduğunu söylüyor.

It is able to couple onto the growing and shrinking microtubules.

Büyüyen ve küçülen mikrotübüller ile birleşebilir.

Mikrotübüllerin büyümesinde görev alıyor

It's involved with the growing of the microtubules,

ve geçici olarak onlarla eşleşme yeteneğine sahip.

and it's able to transiently couple onto them.

Ayrıca bir algı sistemi.

It's also an attention-sensing system.

Kromozom doğru yere yerleştiğinde,

It's able to feel when the cell is ready,

hücrenin hazır olduğunu hissedebiliyor.

when the chromosome is correctly positioned.

Herşeyin yolunda olduğunu

It's turning green here because it feels that everything is just right.

hissettiği için burada yeşile dönüyor.

Hala kırmızı kalan şu küçük parçayı

And you'll see, there's this one little last bit

göreceksiniz.

that's still remaining red.

Mikrotübüllerden aşağı doğru taşındı.

And it's walked away down the microtubules.

Bu dur sinyalini gönderen sinyal yayınlama sistemi.

That is the signal broadcasting system sending out the stop signal.

Ve taşındı, yani bu derece mekanik.

And it's walked away -- I mean, it's that mechanical.

Bu moleküler saat mekanizması.

It's molecular clockwork.

This is how you work at the molecular scale.

İşte bu moleküler düzeyde nasıl çalışıldığı.

So with a little bit of molecular eye candy,

Birazcık moleküler şeker ile,

(Laughter)

kinesislerimiz var, turuncu olanlar.

we've got kinesins, the orange ones.

They're little molecular courier molecules walking one way.

Bunlar tek yönlü küçük moleküler taşıyıcılardır.

Ve şuradakiler "dinein"ler, yayınlama sistemini taşıyolar.

And here are the dynein, they're carrying that broadcasting system.

Engelleri ve diğer şeyleri aşabilmeleri için uzun bacaklara sahipler.

And they've got their long legs

so they can step around obstacles and so on.

Ve tüm bunlar kesin olarak

So again, this is all derived accurately from the science.

bilimden kaynaklanıyor.

Tek sorun bunu size başka bir yolla gösteremiyoruz.

The problem is we can't show it to you any other way.

Exploring at the frontier of science, at the frontier of human understanding,

Bilimin sınırlarında

ve insan anlayışının sınırlarında keşfe çıkmak

akıllara durgunluk verici.

is mind-blowing.

Discovering this stuff

Bilimde bu konuları

is certainly a pleasurable incentive to work in science.

keşfetme gerçekten de zevkli ve özendirici bir iş.

Ancak çoğu tıp araştırmacısı

But most medical researchers --

discovering the stuff is simply steps along the path to the big goals,

bir şeyler keşfederken

basitçe büyük hedeflere yöneliyorlar;

which are to eradicate disease, to eliminate the suffering

hastalıkların kökünü kurutmak,

hastalıkların sebep olduğu acı ve sefaleti ortadan kaldırma,

and the misery that disease causes

ve insanları yoksulluktan kurtamak gibi.

and to lift people out of poverty.

Teşekkürler.

Thank you.

(Applause)

(Alkış)