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  • I live in Utah,

    私はユタ州に住んでいます

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

    地球上でも最も壮麗な 風景のいくつかが

  • natural landscapes on this planet.

    見られる場所です

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

    素晴らしい光景に圧倒され

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

    その異世界のような姿には 心を奪われてしまいます

  • As a scientist, I love observing the natural world.

    科学者として私は 自然を観察するのが好きですが

  • But as a cell biologist,

    細胞生物学者としては

  • I'm much more interested in understanding the natural world

    自然の世界を ずっと小さなスケールで理解することに

  • at a much, much smaller scale.

    より強い関心を持っています

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

    私は分子のアニメーション作家で

  • to create visualizations of molecules that are so small,

    他の研究者と協力し

  • they're essentially invisible.

    見えない小さな分子の 可視化をしています

  • These molecules are smaller than the wavelength of light,

    そういう分子は 光の波長よりも小さいため

  • which means that we can never see them directly,

    最高の光学顕微鏡を使っても

  • even with the best light microscopes.

    直接見ることはできません

  • So how do I create visualizations of things

    見ることのできない 小さなものを

  • that are so small we can't see them?

    どうやって可視化するのでしょう?

  • Scientists, like my collaborators,

    私が一緒に仕事しているような 科学者たちは

  • can spend their entire professional careers

    1つの分子過程の理解に 生涯を費やすこともあり

  • working to understand one molecular process.

    パズルの小さな断片について語る 実験をいろいろ行うことで

  • To do this, they carry out a series of experiments

    解明をしていきます

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

    ある実験で タンパク質の形が分かり

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

    別の実験で 他のタンパク質との 相互作用の仕方が分かり

  • while another can tell us

    また別の実験で細胞内の どこにあるかが分かるという具合です

  • about what other proteins it might interact with,

    断片的情報を 繋ぎ合わせることで

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

    分子の働きについて 仮説を立てることができます

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

    私の仕事は そのような仮説を元に アニメーションを作ることです

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

    分子というのは 突拍子もないことをしうるものなので

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

    難しいこともありますが

  • This can be tricky,

    アニメーションは 分子の働きについて

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

    研究者が考えを伝えるのに とても役に立ちます

  • But these animations can be incredibly useful for researchers

    また みんなが分子の世界を

  • to communicate their ideas of how these molecules work.

    科学者の眼で 見られるようにします

  • They can also allow us to see the molecular world

    いくつかのアニメーションを使い

  • through their eyes.

    驚異の分子の世界のツアーに 皆さんをお連れしましょう

  • I'd like to show you some animations,

    これは免疫細胞です

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

    このような細胞は 病原菌のような侵入者を見つけるために

  • of the molecular world.

    体内をはい回る必要があります

  • First off, this is an immune cell.

    この動きは細胞骨格のひとつで

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

    私のお気に入りのタンパク質の アクチンによるものです

  • in order to find invaders like pathogenic bacteria.

    体の骨格とは違い

  • This movement is powered by one of my favorite proteins

    アクチンの線維はたえず 作られたり壊されたりしています

  • called actin,

    アクチンの細胞骨格は細胞内で とても重要な役割を担っています

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

    アクチンによって細胞は 形を変えたり

  • Unlike our skeletons,

    動き回ったり 表面に張り付いたり

  • actin filaments are constantly being built and taken apart.

    細菌を平らげたりできるのです

  • The actin cytoskeleton plays incredibly important roles in our cells.

    アクチンは違った形の動きにも 関与しています

  • They allow them to change shape,

    筋細胞内では アクチンは

  • to move around, to adhere to surfaces

    布のような規則的な 線維構造を取っています

  • and also to gobble up bacteria.

    筋肉が収縮する時は 線維が引っ張り合い

  • Actin is also involved in a different kind of movement.

    筋肉が弛緩する時は 元の位置に戻ります

  • In our muscle cells, actin structures form these regular filaments

    別の細胞骨格である微小管は

  • that look kind of like fabric.

    長距離輸送を担っています

  • When our muscles contract, these filaments are pulled together

    細胞の中でひとつの場所から別の場所へ 物を動かす時に使われる

  • and they go back to their original position

    細胞内の幹線道路のようなものです

  • when our muscles relax.

    道路と違うのは 微小管は伸縮するということで

  • Other parts of the cytoskeleton, in this case microtubules,

    必要な時に現れ

  • are responsible for long-range transportation.

    仕事が済めばなくなります

  • They can be thought of as basically cellular highways

    分子版のトレーラーは

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

    モータータンパク質と 呼ばれています

  • Unlike our roads, microtubules grow and shrink,

    それが細胞小器官のような

  • appearing when they're needed

    大きな荷物を牽引しながら

  • and disappearing when their job is done.

    微小管上を移動します

  • The molecular version of semitrucks

    ここに出ているダイニンという モータータンパク質は

  • are proteins aptly named motor proteins,

    協力し合って働き

  • that can walk along microtubules,

    私には馬車のように見えます

  • dragging sometimes huge cargoes,

    細胞というのは御覧のように 変化するダイナミックな場所で

  • like organelles, behind them.

    たえず構築と分解が 繰り広げられています

  • This particular motor protein is known as dynein,

    構造によっては他と比べて

  • and its known to be able to work together in groups

    分解が大変なものもあります

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

    そういう構造物を 適切なタイミングで分解するため

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

    特別部隊が必要になり

  • where things are constantly being built and disassembled.

    このようなタンパク質の 出番になります

  • But some of these structures

    このドーナツみたいな形の タンパク質は

  • are harder to take apart than others, though.

    細胞内にいろいろな 種類がありますが

  • And special forces need to be brought in

    真ん中の穴で個々の タンパク質を引っ張ることで

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

    解体を行います

  • That job is done in part by proteins like these.

    このようなタンパク質が 上手く働かないと

  • These donut-shaped proteins,

    分解されるべきタンパク質が くっついて溜まっていき

  • of which there are many types in the cell,

    アルツハイマーのような 酷い病気を引き起こします

  • all seem to act to rip apart structures

    今度は細胞核を見てみましょう

  • by basically pulling individual proteins through a central hole.

    DNAの形でゲノムが 格納されている場所です

  • When these kinds of proteins don't work properly,

    DNAはすべての細胞内にあって

  • the types of proteins that are supposed to get taken apart

    様々なタンパク質により 手入れされ保持されています

  • can sometimes stick together and aggregate

    DNAはヒストンというタンパク質に 巻き付いていて

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

    膨大な量のDNAが 細胞核内に収まるようにしています

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

    ここに出ているマシンは クロマチンリモデラーで

  • which houses our genome in the form of DNA.

    ヒストンの周りで DNAを繰り出して

  • In all of our cells,

    DNAの新たな部分が 露出するようにします

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

    それでDNAが他のマシンから アクセスできるようになります

  • DNA is wound around proteins called histones,

    ここでは大きな分子マシンが

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

    遺伝子のはじまる位置を 探しています

  • These machines are called chromatin remodelers,

    その位置が見つかると

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

    一連の変形を行い

  • around these histones

    遺伝子の発現や複写を行う 他のマシンが作業できるようにします

  • and they allow new pieces of DNA to become exposed.

    これはとても良く 管理されたプロセスで

  • This DNA can then be recognized by other machinery.

    発現する遺伝子の 種類やタイミングを誤ると

  • In this case, this large molecular machine

    酷い結果になりかねません

  • is looking for a segment of DNA

    今では科学者は タンパク質のマシンを使って

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

    ゲノムを編集でます

  • Once it finds a segment,

    CRISPRの名前は 聞いたことがあるでしょう

  • it basically undergoes a series of shape changes

    CRISPRはCas9という タンパク質を使い

  • which enables it to bring in other machinery

    DNA上の特定の部分を 見つけて切断するよう

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

    仕立てることができます

  • This has to be a very tightly regulated process,

    ここでは2つの Cas9タンパク質が

  • because turning on the wrong gene at the wrong time

    DNAの問題のある個所を 切除しています

  • can have disastrous consequences.

    病気を引き起こすような部分を 取り除くわけです

  • Scientists are now able to use protein machines

    細胞の働きを使って

  • to edit genomes.

    切られたDNAを つなぎ合わせます

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

    分子アニメーション作家として 最も大変なのは

  • CRISPR takes advantage of a protein known as Cas9,

    はっきりと分からないものの 可視化です

  • which can be engineered to recognize and cut

    お見せしてきたアニメーションは

  • a very specific sequence of DNA.

    科学者たちが手にできた 情報から推理した

  • In this example,

    プロセスの働きを 表現したものです

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

    しかし分子的プロセスの多くは 理解され始めたばかりで

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

    学ぶべきことが まだまだあります

  • Cellular machinery is then used

    実のところ この見えない分子の世界は

  • to basically glue two ends of the DNA back together.

    広大で概ね未探査です

  • As a molecular animator,

    こういう分子の風景は

  • one of my biggest challenges is visualizing uncertainty.

    周りの目に見える 自然の世界同様に

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

    私にとって探索し甲斐の ある場所なんです

  • how my collaborators think a process works,

    ありがとうございました

  • based on the best information that they have.

    (拍手)

  • But for a lot of molecular processes,

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

  • and there's a lot to learn.

  • The truth is

  • that these invisible molecular worlds are vast and largely unexplored.

  • To me, these molecular landscapes

  • are just as exciting to explore as a natural world

  • that's visible all around us.

  • Thank you.

  • (Applause)

I live in Utah,

私はユタ州に住んでいます

字幕と単語

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B2 中上級 日本語 TED 細胞 タンパク 分子 dna アニメーション

分子世界の不思議、アニメーション|ジャネット岩佐 (The wonders of the molecular world, animated | Janet Iwasa)

  • 53 0
    林宜悉 に公開 2021 年 01 月 14 日
動画の中の単語