Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

Перекладач: Oksana Nedostup Утверджено: Hanna Leliv

Take a look at this drawing.

Погляньте на цей малюнок.

Can you tell what it is?

Ви можете сказати, що це?

I'm a molecular biologist by training,

Моя спеціальність - молекулярна біологія,

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

і я бачила багато подібних малюнків.

They're usually referred to as a model figure,

Зазвичай їх називають "модельними схемами",

a drawing that shows how we think

які показують, як ми уявляємо

a cellular or molecular process occurs.

проходження клітинних чи молекулярних процесів.

This particular drawing is of a process

Даний малюнок відображає процес,

called clathrin-mediated endocytosis.

що називається "ендоцитоз за участю клатрину".

It's a process by which a molecule can get

Це процес, за допомогою якого молекула може перейти

from the outside of the cell to the inside

ззовні клітини в середину клітини

by getting captured in a bubble or a vesicle

будучи "захопленою" в бульбашку або пухирець,

that then gets internalized by the cell.

що потім поглинається клітиною.

There's a problem with this drawing, though,

Проте в цьому малюнку є неточність,

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

бо він дечого не показує.

From lots of experiments,

Із багатьох дослідів,

from lots of different scientists,

а також від багатьох науковців

we know a lot about what these molecules look like,

ми дізналися, як виглядають ці молекули,

how they move around in the cell,

як вони рухаються в клітині,

and that this is all taking place

а також, що все це відбувається

in an incredibly dynamic environment.

в надзвичайно динамічному середовищі.

So in collaboration with a clathrin expert Tomas Kirchhausen,

Тому разом із знавцем клатрину, Томасом Кірхгаузеном,

we decided to create a new kind of model figure

ми вирішили створити новий тип модельної схеми,

that showed all of that.

яка б показувала все.

So we start outside of the cell.

Отож, ми почали ззовні клітини.

Now we're looking inside.

Тепер ми дивимось всередину.

Clathrin are these three-legged molecules

Клатрин - це ці трьохногі молекули,

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

які можуть самостійно організовуватися в м'ячеподібні фігури.

Through connections with a membrane,

Контактуючи з мембраною,

clathrin is able to deform the membrane

клатрин може її деформувати

and form this sort of a cup

та утворити ось таку чашу,

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

яка утворює ось таку бульбашку (пухирець).

that's now capturing some of the proteins

Вони захоплюють деякі протеїни,

that were outside of the cell.

що були ззовні клітини.

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

Протеїни надходять та відщеплюються від пухирця,

making it separate from the rest of the membrane,

відділяючи його від мембрани, -

and now clathrin is basically done with its job,

таким чином клатрин виконав своє завдання,

and so proteins are coming in now —

Протеїни, які надходять,

we've covered them yellow and orange —

(ми їх показали жовтими та оранжевими)

that are responsible for taking apart this clathrin cage.

відповідають за розщеплення цієї клатринової клітки.

And so all of these proteins can get basically recycled

Тому всі ці протеїни можуть бути використані, перероблені

and used all over again.

та використані повторно.

These processes are too small to be seen directly,

Ці процеси надто малі, щоб їх можна було побачити,

even with the best microscopes,

навіть в найкращі мікроскопи,

so animations like this provide a really powerful way

тому такі малюнки дають можливість

of visualizing a hypothesis.

візуально показати гіпотезу.

Here's another illustration,

Ось інша ілюстрація.

and this is a drawing of how a researcher might think

Це малюнок того, як науковці уявляють

that the HIV virus gets into and out of cells.

шлях надходження ВІЛ в клітину та з клітини.

And again, this is a vast oversimplification

Знову таки, це дуже спрощене зображення,

and doesn't begin to show

воно не показує,

what we actually know about these processes.

що власне ми знаємо про ці процеси.

You might be surprised to know

Ви будете здивовані,

that these simple drawings are the only way

але ці малюнки є єдиним способом,

that most biologists visualize their molecular hypotheses.

за допомогою якого більшість біологів відображає свої молекулярні гіпотези.

Why?

Чому?

Because creating movies of processes

Бо дуже важко створювати відео процесів,

as we think they actually occur is really hard.

проходження яких ми тільки уявляємо.

I spent months in Hollywood learning 3D animation software,

Я провела місяці в Голівуді, вивчаючи програми для 3D анімацій,

and I spend months on each animation,

і потратила місяці на кожну анімацію,

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

а більшість біологів не може дозволити собі витрачати стільки часу.

The payoffs can be huge, though.

Проте, винагороди бувають величезні.

Molecular animations are unparalleled

Молекулярні анімації не мають конкурентів

in their ability to convey a great deal of information

в здатності передати комлексну інформацію

to broad audiences with extreme accuracy.

з величезною точністю широкій аудиторії.

And I'm working on a new project now

Тепер я працюю над проектом,

called "The Science of HIV"

що називається "Наука ВІЛ",

where I'll be animating the entire life cycle

де я покажу весь життєвий цикл

of the HIV virus as accurately as possible

ВІЛ якнайточніше

and all in molecular detail.

та з усіма молекулярними деталями.

The animation will feature data

Ця анімація покаже дані,

from thousands of researchers collected over decades,

що їх десятиліттями збирали тисячі дослідників.

data on what this virus looks like,

Це інформація про те, як вірус виглядає,

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

як він інфікує клітини в нашому тілі,

and how therapeutics are helping to combat infection.

і як ліки допомагають побороти інфекцію.

Over the years, I found that animations

З часом я зрозуміла, що анімації

aren't just useful for communicating an idea,

корисні не тільки для передачі ідеї,

but they're also really useful

але вони також корисні

for exploring a hypothesis.

для вивчення гіпотези.

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

Біологи досі використовують олівець та папір,

to visualize the processes they study,

щоб ілюструвати процеси, які вони вивчають

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

і з даними, які ми маємо сьогодні, це просто важко робити.

The process of creating an animation

Процес створення анімації

can act as a catalyst that allows researchers

може бути каталізатором, який дасть змогу дослідникам

to crystalize and refine their own ideas.

кристалізувати та удосконалити їхні ідеї.

One researcher I worked with

Один дослідник, з яким я працювала -

who works on the molecular mechanisms

він вивчає молекулярні механізми

of neurodegenerative diseases

нейродегенеративних хвороб -

came up with experiments that were related

винайшов експерименти, які стосувалися

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

безпосередньо анімацій, над якими ми разом працювали.

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

Таким чином, анімація може бути корисною в дослідницькому процесі.

I believe that animation can change biology.

Я вірю, що анімація може змінити біологію.

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

Вона може змінити наше спілкування,

how we explore our data

способи дослідження даних

and how we teach our students.

і те, як ми навчаємо.

But for that change to happen,

Але щоб відбулися зміни,

we need more researchers creating animations,

потрібно, щоб більше дослідників створювали анімації.

and toward that end, I brought together a team

Для цього я організувала команду

of biologists, animators and programmers

біологів, аніматорів та програмістів,

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

щоб вони створили нове, вільне програмне забезпечення,

we call it Molecular Flipbook —

(ми його називаємо "Молекулярний зошит")

that's created just for biologists

призначене тільки для біологів

just to create molecular animations.

для створення молекулярних анімацій.

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

Ми визначили, що потрібно тільки 15 хвилин

for a biologist who has never touched animation software before

для біолога, який ніколи не працював з анімаційними програмами,

to create her first molecular animation

щоб він міг створити свою першу анімацію

of her own hypothesis.

згідно з власною гіпотезою.

We're also building an online database

Ми також створюємо базу даних онлайн,

where anyone can view, download and contribute

де кожен зможе переглянути, завантажити та додати

their own animations.

власні анімації.

We're really excited to announce

Ми раді оголосити, що

that the beta version of the molecular animation

бета-версію програмного забезпечення

software toolkit will be available for download today.

можна буде завантажити вже сьогодні.

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

Нам не терпиться побачити, що створять біологи

and what new insights they're able to gain

та які нові ідеї вони матимуть

from finally being able to animate

завдяки можливості анімувати

their own model figures.

свої модельні схеми.

Thank you.

Дякую.

(Applause)

(Оплески)