In anul 2006, o echipa de oameni de stiinta si specialisti in grafica pe computer a realizat una dintre cele mai celebre animatii stiintifice, un clip de 3 minute numit The Inner Life of the Cell - "Viata launtrica a celulei" - care s-a bucurat de un succes remarcabil. Recent, realizatorii au "plusat" cu un nou clip despre ceea ce se petrece in interiorul unei celule, o animatie care detaliaza, in mod la fel de spectaculos, "aventurile" unor molecule esentiale pentru viata.

Clipul video The Inner Life of the Cell a fost rodul colaborarii dintre Xvivo, o companie americana specializata in crearea de animatii cu subiect stiintific, si BioVisions, un program al departamentului de biologie celulara si moleculara al Universitatii Harvard, destinat realizarii de materiale vizuale pe teme stiintifice.

Specialistii au creat atunci un videoclip despre o celula imunitara: aceasta se rostogoleste de-a lungul peretelui intern al unui vas de sange, pana cand detecteaza semnele unei infectii.

Filmul infatiseaza, in continuare, ceea ce se petrece in interiorul celulei: moleculele care plutesc in citoplasma asigura transmiterea semnalului din exterior, ce comunica existenta infectiei. Anumite gene din celula sunt activate si determina celula sa fabrice proteine noi care sunt "ambalate" in vezicule (globurile de culoare albastra). O proteina speciala numito kinesina "cara" veziculele prin celula, deplasandu-se de-a lungul unor cabluri moleculare. Odata ajunse la destinatie, veziculele isi elaboreaza continutul, adica proteinele noi create de celula, iar acestea determina celula sa se opreasca din calatoria ei prin vasul de sange si sa se aplatizeze, strecurandu-se intre celule care alcatuiesc peretele vasului de sange, pentru a detecta infectia.

Pentru a realiza animatia, realizatorii au utilizat informatii stiintifice detaliate referitoare la forma unor molecule si la procesele celulare. Insa pentru a putea reprezenta intr-o forma usor de inteles aceste procese, extrem de complexe in celula vie, realizatorii au trebuit sa mai simplifice "peisajul" intracelular, lasand la o parte multe dintre moleculele proteice care exista in citoplasma, ceea ce da impresia ca in celula exista mult spatiu liber.

In realitate, totul e foarte ingramadit acolo, dupa cum explica Michael Astrachan, presedinte si director de creatie al companiei Xvivo. Iar Alain Viel, director al departamentului de cercetari ale studentilor la U. Harvard si membru al echipei BioVisions, a comparat interiorul unei celule cu peronul metroului la o ora de varf.

De asemenea, in clipul din 2006, realizatori au ales sa reprezinte proteinele miscandu-se cu o incetineala plina de gratie; in realitate, moleculele de proteine vibreaza intruna, miscandu-se repede si ciocnindu-se de alte molecule si de peretele celular. 

In urma cu doi ani, BioVisions si Xvivo au decis sa ridice reprezentarea vietii interioare a celulei la un nou nivel si sa infatiseze si aceste comportamente complexe ale proteineler intracelulare.

A fost extrem de dificil sa reprezinte, in urma unor calcule complicate, miscarile si aspectul specific fiecarei molecule. La dificultatile de ordin stiintific s-au adaugat eforturile in plan estetic: pentru a permite spectatorilor sa distinga diferitele tipuri de molecule, au trebuit alese cu grija nuantele culorilor.

Recent, rezultatul tuturor acestor eforturi a fost dezvaluit sub forma unui nou clip de animatie, numit Protein Packing. Proteinele sunt substante cu configuratie tridimensionala complexa, care isi datoreaza proprietatile specifice unui mod foarte precis de "impachetare" a lanturilor de aminoacizi din care sunt alcatuite, pentru obtinerea configuratiei corecte. Impachetarea gresita, anormala, a unor molecule proteice este asociata, printre altele, cu aparitia unor boli precum maladiile Alzheimer si Parkinson.

In acest nou clip, "Patrundem" intr-un neuron - o celula a sistemului nervos - printr-un canal de la suprafata acestuia.

Inauntru circula un intreg roi de molecule, foarte dens. "Ajungem", strabatand roiul, la un proteasom, o molecula in forma de butoias, care are in celula rolul de a dezasambla proteinele deteriorate, astfel incat componentele lor sa poata fi reutilizate pentru fabricarea altor proteine.

Din nou apar in scena veziculele "carate" de kinesine - care pot fi vazute si in clipul din 2006. Dar, in aceasta noua versiune, se vede mai exact modul in care functioneaza aceasta proteina-caraus. Iar si iar, o mica molecula incarcata cu combustibil se leaga de unul dintre "picioarele" kinesinei - prelungirile cu ajutorul carora se deplaseaza aceasta proteina. Mica molecula elibereaza un puls de energie, ceea ce face ca piciorul astfel "electrocutat" al kinesinei sa se desprinda de cablul molecular si sa se zbata frenetic, tragand de un alt picior al aceleiasi proteine, care este inca prins de cablu. In cele din urma, piciorul "electrocutat", in zbaterile sale dezordonate, nimereste iar peste cablu si atunci se ataseaza de el instantaneu, tragand astfel vezicula dupa el si facand-o sa inainteze cu o distanta infinitezimala.

Acest nou clip ofera o imagine mai precisa a celor mai intime procese celuare ale organismului uman, cu asemenea maiestrie incat nu e greu sa "ne pierdem" in film si sa uitam ca privim nu o filmare reala, ci o animatie realizata cu ajutorul stiintei si al artei deopotriva.

Sursa: New York Times

Nota editorului: Acest articol nu este destinat sa ofere sfaturi medicale, diagnostic sau tratament.

Adauga comentariu

Codul de securitate
Actualizează

Prin accesarea acestui site, ești de acord cu faptul că folosim cookies .