The wonders of the molecular world, animated | Janet Iwasa

Çeviri: Sude Gürel Gözden geçirme: Miraç Şendil

I live in Utah,

Ben Utah'da yaşıyorum,

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

bu gezegendeki en heybetli doğal manzaralardan

natural landscapes on this planet.

bazılarına sahip olmakla bilinen bir yer.

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

Bu harika manzaralardan bunalmak

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

ve bazen yabancı görünümlü bu oluşumlardan gerçekten büyülenmek kolaydır.

As a scientist, I love observing the natural world.

Bir bilim insanı olarak doğal dünyayı gözlemlemeyi çok seviyorum.

But as a cell biologist,

Ama bir hücre biyoloğu olarak,

I'm much more interested in understanding the natural world

doğal dünyayı çok, çok daha küçük ölçekte

at a much, much smaller scale.

anlamaya çok daha ilgiliyim.

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

Ben bir moleküler animatörüm, ve esasında görünmez sayılacak

to create visualizations of molecules that are so small,

kadar küçük olan moleküllerin görüntülerini yaratmak için

they're essentially invisible.

başka araştırmacılarla çalışıyorum

These molecules are smaller than the wavelength of light,

Bu moleküller ışığın dalga boyundan daha küçükler

which means that we can never see them directly,

yani onları asla direkt olarak göremeyiz,

even with the best light microscopes.

en iyi ışıklı mikroskoplarla bile.

So how do I create visualizations of things

O zaman ben görülemeyecek kadar küçük şeylerin

that are so small we can't see them?

görüntülerini nasıl yaratıyorum?

Scientists, like my collaborators,

Benim iş arkadaşlarım gibi bilim insanları

can spend their entire professional careers

bir moleküler süreci anlamak için

working to understand one molecular process.

bütün profesyonel kariyerlerini harcayabilir.

To do this, they carry out a series of experiments

Bunu yapmak için her biri yapbozun küçük bir parçasını

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

söyleyen bir seri deney yaparlar.

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

Bir deney bize protein şeklini söylerken,

while another can tell us

bir diğeri ise

about what other proteins it might interact with,

hangi proteinlerle etkileşim yapabileceğini

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

ve bir diğeri ise hücrede nerede bulunabileceğini söyler.

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

Bütün bu bilgi parçaları esasen moleküllerin nasıl çalıştığının

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

hikayesi olan bir hipotez yaratmada kullanılabilir.

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

Benim işim bu fikirleri almak ve onları bir animasyona çevirmek.

This can be tricky,

Bu zor olabilir,

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

çünkü meğer moleküller bazı çılgın şeyler yapabilirlermiş.

But these animations can be incredibly useful for researchers

Ama bu animasyonlar araştırmacıların moleküllerin nasıl çalıştığı hakkındaki

to communicate their ideas of how these molecules work.

fikirlerini iletmeleri için inanılmaz kullanışlı olabilir.

They can also allow us to see the molecular world

Moleküler dünyayı onların gözünden görmemize imkan sağlayabilirler.

through their eyes.

I'd like to show you some animations,

Size biraz animasyonlar göstermek isterim,

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

benim moleküler dünyanın doğal mucizeleri dediğim şeyin

of the molecular world.

kısa bir turu.

First off, this is an immune cell.

Öncelikle, bu bir bağışıklık hücresi,

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

Bu tür hücreler işgalcileri bulmak için

in order to find invaders like pathogenic bacteria.

vücudumuzda gezmek zorundalar.

This movement is powered by one of my favorite proteins

Bu hareket benim favorilerimden biri olan sitoskeleton olarak bildiğimiz şeyin

called actin,

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

bir parçası olan

aktin adındaki bir protein tarafından desteklenir.

Unlike our skeletons,

Bizim iskeletlerimiz aksine,

actin filaments are constantly being built and taken apart.

aktin filamentleri sürekli yapılır ve bozulur.

The actin cytoskeleton plays incredibly important roles in our cells.

Aktin sitoskeletonu hücrelerimizde inanılmaz önemli bir rol oynar.

They allow them to change shape,

Onların şekil değiştirmelerine,

to move around, to adhere to surfaces

hareket etmelerine, yüzeye yapışmasına

and also to gobble up bacteria.

ve bakteri öldürmesine izin verir.

Actin is also involved in a different kind of movement.

Aktin başka tür bir harekette de mevcuttur.

In our muscle cells, actin structures form these regular filaments

Aktin yapıları kas hücrelerimizin içinde biraz kumaşa benzeyen

that look kind of like fabric.

düzenli filamentleri oluşturur.

When our muscles contract, these filaments are pulled together

Kaslarımız kasıldığında bu filamentler çekilir,

and they go back to their original position

ve kaslarımız gevşediğinde tekrar

when our muscles relax.

eski pozisyonlarına dönerler.

Other parts of the cytoskeleton, in this case microtubules,

Sitoskeletonun diğer parçaları, bu durumda mikrotübülüsler

are responsible for long-range transportation.

uzun mesafeli ulaşımlardan sorumlular.

They can be thought of as basically cellular highways

Basitçe bir şeyleri hücrenin bir ucundan diğerine

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

taşımak için kullanılan otoyollar olarak düşünülebilirler.

Unlike our roads, microtubules grow and shrink,

Bizim yollarımızın aksine, mikrotübülüsler büyür ve küçülür,

appearing when they're needed

ihtiyaç duyulunca ortaya çıkıp

and disappearing when their job is done.

işleri bitince kaybolurlar.

The molecular version of semitrucks

Yarı kamyonların moleküler versiyonu

are proteins aptly named motor proteins,

mikrotübülüsler arasında yürüyebilen,

that can walk along microtubules,

bazen organeller gibi kocaman kargolar sürükleyen,

dragging sometimes huge cargoes,

uygunca isimlendirilmiş motor proteinlerdir.

like organelles, behind them.

This particular motor protein is known as dynein,

Bu belirli motor protein dinein olarak bilinir

and its known to be able to work together in groups

ve bence biraz da at arabasındaki atlara

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

benzeyen gruplar halinde çalışabilmesi ile bilinir.

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

Gördüğünüz gibi hücre sürekli bir şeylerin yapılıp bozulduğu

where things are constantly being built and disassembled.

inanılmaz değişen, hareketli yerdir.

But some of these structures

Ama bu yapılardan bazılarını

are harder to take apart than others, though.

parçalara ayırmak diğerlerine göre daha zor.

And special forces need to be brought in

Ve yapıların zamanında parçalanması için

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

özel güçlerin getirilmesi gerekir.

That job is done in part by proteins like these.

Bu iş kısmen böyle proteinlerce yapılır.

These donut-shaped proteins,

Bu çörek şekilli proteinlerin,

of which there are many types in the cell,

ki hücrede birçok çeşitleri bulunur,

all seem to act to rip apart structures

hepsi bireysel proteinleri

by basically pulling individual proteins through a central hole.

merkezi bir deliğe çekerek parçalar.

When these kinds of proteins don't work properly,

Böyle proteinler düzgün çalışmadığında,

the types of proteins that are supposed to get taken apart

ayrılması gereken proteinler

can sometimes stick together and aggregate

bazen ayrılmaz ve kümeleşir

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

ve bu da alzaymır gibi korkunç hastalıklara yol açabilir.

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

Şimdi de genomlarımızı

which houses our genome in the form of DNA.

DNA şeklinde barındıran çekirdeğe bakalım.

In all of our cells,

Bütün hücrelerimiz içinde,

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

DNA'mızla çeşitli proteinler ilgilenir ve onu korur.

DNA is wound around proteins called histones,

DNA, çekirdeğimizde büyük miktarlarda hücreler tutmamızı

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

sağlayan histon adındaki proteinlerin etrafında sarılıdır.

These machines are called chromatin remodelers,

Bu mekanizmalara kromatin şekli değiştirici denir

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

ve DNA'yı histonların etrafından alıp

around these histones

yeni DNA parçalarının ortaya çıkmasını sağlarlar.

and they allow new pieces of DNA to become exposed.

This DNA can then be recognized by other machinery.

Bu DNA sonra diğer mekanizmalar tarafından da tanınabilir.

In this case, this large molecular machine

Bu durumda, bu büyük moleküler mekanizma

is looking for a segment of DNA

bir genin başlangıcında olduğunu

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

ona söyleyecek bir DNA parçası arıyor.

Once it finds a segment,

Bir parça bulduğunda

it basically undergoes a series of shape changes

basitçe karşılığında bir genin etkinleştirildiği

which enables it to bring in other machinery

ya da kopyalandığı başka bir mekanizmayı

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

getirmesini sağlayan bir seri şekil değişiklikleri geçirir.

This has to be a very tightly regulated process,

Bu çok sıkı programlı bir işlem olmalı

because turning on the wrong gene at the wrong time

çünkü yanlış geni yanış zamanda etkinleştirmek

can have disastrous consequences.

felaket sonuçlara yol açabilir.

Scientists are now able to use protein machines

Bilim insanları şimdi genomları düzenlemek için protein

mekanizmaları kullanabiliyorlar.

to edit genomes.

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

Eminim hepiniz CRISPR'ı duymuşsunuzdur.

CRISPR takes advantage of a protein known as Cas9,

CRISPR çok spesifik bir DNA sırasını tanıyıp kesecek

which can be engineered to recognize and cut

şekilde düzenlenebilen Cas9 adındaki

a very specific sequence of DNA.

bir proteinden yararlanır.

In this example,

Bu örnekte,

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

iki Cas9 proteini problemli bir DNA parçasını kesmek için kullanılıyor.

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

Örneğin bir hastalığa sebep olabilecek bir gen parçası.

Cellular machinery is then used

Hücresel mekanizmalar o zaman

to basically glue two ends of the DNA back together.

DNA'nın iki ucunu yapıştırmak için kullanılıyor.

As a molecular animator,

Bir moleküler animatör olarak en büyük zorluğum

one of my biggest challenges is visualizing uncertainty.

belirsizliği görselleştirmek.

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

Size gösterdiğim bütün animasyonlar iş arkadaşlarımın elindeki

how my collaborators think a process works,

en iyi bilgilerle bir sürecin nasıl işlediğini

based on the best information that they have.

düşündükleri hipotezleri temsil ediyor.

But for a lot of molecular processes,

Ama birçok moleküler işlemler için

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

hala bir şeyleri anlamanın erken aşamalarındayız

and there's a lot to learn.

ve daha öğrenecek çok şey var.

The truth is

Doğrusu şu ki

that these invisible molecular worlds are vast and largely unexplored.

bu görünmez molekül dünyalar çok geniş ve büyük oranda keşfedilmemiş.

To me, these molecular landscapes

Bana göre bu moleküler manzaraları keşfetmek

are just as exciting to explore as a natural world

etrafımızda görünen doğal dünyayı

that's visible all around us.

keşfetmek kadar heyecan verici.

Thank you.

Teşekkür ederim.

(Applause)

(Alkış)