1
00:00:06,740 --> 00:00:09,580
Galbūt labiau nei norėtume pripažinti, mes

2
00:00:09,580 --> 00:00:11,400
tapome gana priklausomi nuo automatizacijos.

3
00:00:12,180 --> 00:00:14,840
Robotai atlieka tūkstančius pramoninių užduočių.

4
00:00:15,400 --> 00:00:18,440
Jie taip pat tvarko mūsų namus, pjauna vejas

5
00:00:18,700 --> 00:00:20,400
ir pristato mums maistą.

6
00:00:21,400 --> 00:00:22,480
Štai jūsų užsakymas.

7
00:00:25,460 --> 00:00:27,380
Ir jie nepamiršo bananinių paprikų.

8
00:00:28,960 --> 00:00:31,580
Todėl šiais laikais mes apie robotus

9
00:00:31,580 --> 00:00:32,180
per daug negalvojame.

10
00:00:33,180 --> 00:00:35,200
Dažniausiai jie tiesiog puikiai atlieka savo

11
00:00:35,200 --> 00:00:37,040
darbą ir niekada nesiskundžia.

12
00:00:38,360 --> 00:00:42,163
Tačiau žavi tai, kur link
automatizacija juda ateityje.

13
00:00:43,100 --> 00:00:46,380
Kūrėjai daro pažangą kurdami spiečių robotus, kurie

14
00:00:46,380 --> 00:00:49,440
bendravimo ir bendradarbiavimo būdu spręs problemas.

15
00:00:50,100 --> 00:00:55,100
Taip pat kuriami remonto robotai,
kurie savarankiškai atpažins pažeidimus

16
00:00:55,100 --> 00:00:56,340
ir juos sutaisys.

17
00:00:57,622 --> 00:00:59,416
Tai išties jaudina.

18
00:00:59,440 --> 00:01:02,040
Tačiau šioje serijoje nukelsiu jus

19
00:01:02,040 --> 00:01:04,220
į pasaulį, kuriame tokio pobūdžio automatizacija

20
00:01:04,220 --> 00:01:05,680
jau egzistuoja.

21
00:01:06,180 --> 00:01:08,820
Į vietą, kurią prižiūri mašinos, keliančios

22
00:01:08,820 --> 00:01:11,160
pavydą kiekvienam mokslininkui ir inžinieriui.

23
00:01:11,840 --> 00:01:12,720
Atspėjote.

24
00:01:13,035 --> 00:01:16,215
Aš kalbu apie pažangiausios technologijos vietą

25
00:01:16,240 --> 00:01:17,140
Žemės planetoje.

26
00:01:18,140 --> 00:01:18,780
Ląstelę.

27
00:01:26,860 --> 00:01:30,000
Ankstesnėse serijose aptarėme molekulines mašinas,

28
00:01:30,000 --> 00:01:32,680
kurios stato ir surenka
ląsteles jūsų organizme.

29
00:01:33,480 --> 00:01:36,780
Šiandien apžvelgsime
mašinas, turinčias kitokią užduotį.

30
00:01:37,120 --> 00:01:39,740
Jų darbas – atlikti
remontą jūsų ląstelėse.

31
00:01:40,600 --> 00:01:43,200
Jūsų viduje yra trilijonai mikrobotų,

32
00:01:43,200 --> 00:01:46,773
kurie sunkiai dirba, taisydami
tai, kas sugedo jūsų ląstelėse.

33
00:01:47,340 --> 00:01:50,200
Be jų jūsų organizmas subyrėtų per

34
00:01:50,200 --> 00:01:51,520
labai trumpą laiką.

35
00:01:53,000 --> 00:01:55,540
Ir skirtingai nei jūsų oro kondicionierius, kuris nėra

36
00:01:55,540 --> 00:01:58,900
sutaisomas, kol neatvyksta meistras, molekulinės mašinos

37
00:01:58,900 --> 00:02:02,160
jūsų ląstelėje atlieka remontą visą parą.

38
00:02:02,900 --> 00:02:05,200
Jos dirba savo darbą, o jūs galite toliau

39
00:02:05,200 --> 00:02:07,900
funkcionuoti net nenutuokdami,
kad apskritai būta problemos.

40
00:02:09,360 --> 00:02:12,200
Taigi persikelkime į vidų, kur šios mašinos yra

41
00:02:12,200 --> 00:02:13,660
išsibarsčiusios po visą ląstelę.

42
00:02:14,500 --> 00:02:17,680
Mes aplankysime ląstelės membraną, citoplazmą

43
00:02:17,760 --> 00:02:20,300
ir branduolį, kuris ir bus mūsų pirmoji stotelė.

44
00:02:20,680 --> 00:02:22,080
Tai DNR namai.

45
00:02:24,670 --> 00:02:27,670
DNR yra genetinės informacijos nešėja,

46
00:02:27,670 --> 00:02:30,330
kuri padeda kiekvienam iš
mūsų tapti tuo, kas esame.

47
00:02:31,390 --> 00:02:33,350
Viena ląstelės paslapčių yra ta, kad nesklandumų

48
00:02:33,350 --> 00:02:36,370
su jūsų DNR atsiranda nuolatos.

49
00:02:37,050 --> 00:02:39,810
Daugeliu atvejų šias
problemas privalu išspręsti.

50
00:02:40,530 --> 00:02:41,410
Štai kas nutinka.

51
00:02:42,270 --> 00:02:45,310
Kaip matėme ankstesnėse serijose, DNR sudaryta

52
00:02:45,310 --> 00:02:49,130
iš keturių skirtingų cheminių medžiagų, vadinamų nukleotidais.

53
00:02:49,130 --> 00:02:52,810
Kaip raidės sakinyje, jų seka suformuluoja

54
00:02:52,810 --> 00:02:54,810
instrukcijas ląstelei.

55
00:02:55,350 --> 00:02:58,870
Dėl klaidos šiose instrukcijose
gali atsirasti defektas.

56
00:02:59,763 --> 00:03:02,483
Tai ypač svarbi problema,
kai ląstelė replikuojasi.

57
00:03:03,410 --> 00:03:05,750
DNR turi būti nukopijuota tiksliai, kad

58
00:03:05,750 --> 00:03:07,570
sekos būtų identiškos.

59
00:03:08,530 --> 00:03:11,410
Kopijavimo klaidos gali turėti rimtų pasekmių.

60
00:03:12,530 --> 00:03:15,310
Dabar pažvelgsime į nuostabią DNR

61
00:03:15,310 --> 00:03:17,230
dubliavimosi ir taisymo mechaniką.

62
00:03:17,230 --> 00:03:20,530
Kad būtų lengviau sekti šį procesą, mes

63
00:03:20,530 --> 00:03:23,110
pavaizduosime daugybę ląstelės mechanizmų kaip,

64
00:03:23,490 --> 00:03:25,070
na, mašinas.

65
00:03:26,370 --> 00:03:29,330
Prieš nukopijuojant DNR, ją turi

66
00:03:29,330 --> 00:03:32,510
„atsegti“ mašina, vadinama helikaze.

67
00:03:33,530 --> 00:03:35,970
Atskyrę grandines, galime pradėti

68
00:03:35,970 --> 00:03:37,550
DNR dubliavimosi procesą.

69
00:03:38,450 --> 00:03:42,010
Išties nuostabi mašina, vadinama polimeraze, prideda

70
00:03:42,010 --> 00:03:44,970
papildomus nukleotidus prie augančios naujos grandinės.

71
00:03:46,210 --> 00:03:49,590
Šablonas yra A su T ir G su C.

72
00:03:50,630 --> 00:03:53,750
Kai viskas vyksta pagal planą, grandinė

73
00:03:53,750 --> 00:03:56,550
užbaigiama be jokių kodo iškraipymų.

74
00:03:57,190 --> 00:03:59,070
Ir jūs turite tobulą kopiją.

75
00:04:02,080 --> 00:04:03,620
Bet dabar – likusi istorijos dalis.

76
00:04:03,960 --> 00:04:06,920
Kaip minėjau anksčiau, su DNR
išties pasitaiko nesklandumų.

77
00:04:07,740 --> 00:04:09,080
Tiesą sakant, labai daug.

78
00:04:09,080 --> 00:04:12,200
Dabar pažvelgsime į užkulisius, kur daugybė

79
00:04:12,200 --> 00:04:16,700
robotų palaiko DNR vientisumą ir išlaiko jus gyvus.

80
00:04:18,880 --> 00:04:20,000
Štai mūsų pirmasis iššūkis.

81
00:04:20,399 --> 00:04:23,040
Pasirodo, polimerazė turi rimtą silpnybę.

82
00:04:23,960 --> 00:04:26,500
Pati savaime ji nesugeba

83
00:04:26,500 --> 00:04:27,800
labai tvirtai išsilaikyti ant DNR.

84
00:04:28,540 --> 00:04:31,800
Pridėjusi vos kelis
nukleotidus, ji nukrenta.

85
00:04:32,640 --> 00:04:35,826
Negalite nukopijuoti to, ko neįmanoma išlaikyti.

86
00:04:36,640 --> 00:04:38,760
Taigi nuo pat pradžių susiduriame su

87
00:04:38,760 --> 00:04:39,800
didele kliūtimi.

88
00:04:40,720 --> 00:04:41,460
Bet nesibaiminkite.

89
00:04:41,800 --> 00:04:43,560
Kaip matysime šiame vaizdo įraše,

90
00:04:44,120 --> 00:04:47,560
ląstelė yra pilna įtaisų,
kurie sprendžia problemas.

91
00:04:48,760 --> 00:04:52,313
Šiuo atveju turime šį
labai šaunų spaustuką,

92
00:04:52,313 --> 00:04:55,480
tobulai sukurtą padėti
polimerazei išlaikyti sukibimą.

93
00:04:56,180 --> 00:04:59,360
Tačiau šis spurgos formos
įtaisas gali pasirodyti keistas.

94
00:04:59,820 --> 00:05:01,780
Kaip jis apsiveja aplink DNR?

95
00:05:01,780 --> 00:05:06,440
Štai dar viena nuostabi molekulinė mašina –

96
00:05:06,440 --> 00:05:07,460
spaustuko užkroviklis.

97
00:05:07,646 --> 00:05:11,473
Ji praplečia spaustuką
ir apgaubia juo DNR.

98
00:05:12,080 --> 00:05:15,746
Dabar polimerazė gali
linksmai slysti išilgai DNR,

99
00:05:15,746 --> 00:05:17,220
darydama naują kopiją.

100
00:05:18,820 --> 00:05:21,160
Bet atsiranda kita problema.

101
00:05:21,720 --> 00:05:24,493
Kartais prie sekos pridedamas

102
00:05:24,493 --> 00:05:25,813
neteisingas nukleotidas.

103
00:05:26,400 --> 00:05:28,570
Laimei, polimerazė nėra paprastas,

104
00:05:28,582 --> 00:05:30,740
nieko neskiriantis robotas.

105
00:05:30,740 --> 00:05:33,160
Ji yra puiki korektorė.

106
00:05:33,980 --> 00:05:37,020
Polimerazė iš tiesų pajunta klaidą ir

107
00:05:37,020 --> 00:05:40,680
nedelsdama pajuda atgal, kad
nupjautų neteisingą nukleotidą.

108
00:05:41,360 --> 00:05:43,488
Tada ji tęsia darbą kaip anksčiau,

109
00:05:43,500 --> 00:05:45,620
pridėdama daugiau nukleotidų prie pabaigos.

110
00:05:48,846 --> 00:05:51,986
Nieko nepaliekant atsitiktinumui,
kitos mašinos dar patikrina,

111
00:05:52,010 --> 00:05:53,550
ar neliko neištaisytų klaidų.

112
00:05:54,250 --> 00:05:56,782
Jei randami nesutampantys nukleotidai,

113
00:05:56,794 --> 00:05:59,110
remonto komanda išpjauna tą sritį.

114
00:06:01,650 --> 00:06:04,116
Polimerazė ją užpildo nauja DNR.

115
00:06:04,490 --> 00:06:06,327
O kita mašina, ligazė,

116
00:06:06,339 --> 00:06:08,810
įterpia šį pataisymą į DNR grandinę.

117
00:06:15,000 --> 00:06:16,840
Šioje vietoje, manau, svarbu pabrėžti,

118
00:06:16,840 --> 00:06:19,320
kad dažnai lyginamos

119
00:06:19,320 --> 00:06:22,180
žmonių sukurtos mašinos su tomis,

120
00:06:22,180 --> 00:06:23,360
kurios randamos pačiuose žmonėse.

121
00:06:25,690 --> 00:06:28,530
Akivaizdu, kad mes esame daugybės sudėtingų

122
00:06:28,530 --> 00:06:30,070
mechaninių dalių rinkinys.

123
00:06:30,570 --> 00:06:32,190
Tai ar tai reiškia, kad jūs ir aš esame

124
00:06:32,190 --> 00:06:33,370
tik mašinos?

125
00:06:34,090 --> 00:06:35,410
Ne, žinoma ne.

126
00:06:36,572 --> 00:06:38,820
Mašinos – tai detalių sistemos,

127
00:06:38,832 --> 00:06:40,790
kurias galima panaudoti užduočiai atlikti.

128
00:06:41,350 --> 00:06:43,270
Jos egzistuoja dėl kažko kito gerovės.

129
00:06:43,930 --> 00:06:46,710
Tačiau žmonės ir kitos gyvos būtybės egzistuoja

130
00:06:46,710 --> 00:06:48,830
dėl savęs, dėl savo pačių tikslų.

131
00:06:49,390 --> 00:06:52,670
Gyvas organizmas yra būtybė, kurios

132
00:06:52,670 --> 00:06:55,289
labui ir dirba ląstelės mašinos.

133
00:06:59,050 --> 00:07:02,130
O dabar pereikime prie citoplazmos, kurioje slepiasi

134
00:07:02,130 --> 00:07:04,270
vienos nuostabiausių mašinų.

135
00:07:06,220 --> 00:07:08,786
Citoplazmoje verda gyvenimas

136
00:07:08,798 --> 00:07:10,560
su milijonais baltyminių mašinų.

137
00:07:11,220 --> 00:07:13,920
Ir kartais jos gali susidurti ir būti pažeistos.

138
00:07:15,280 --> 00:07:18,280
Šis transporteris neša lipidą į

139
00:07:18,280 --> 00:07:19,493
ląstelės membraną.

140
00:07:19,760 --> 00:07:22,920
Paprastai jis pristato krovinį sklandžiai, tačiau šiandien

141
00:07:22,920 --> 00:07:24,480
įvyksta susidūrimas.

142
00:07:26,320 --> 00:07:30,040
Deformuotas transporteris dabar kelia pavojų.

143
00:07:30,500 --> 00:07:32,520
Ir jis turi būti pašalintas iš rikiuotės.

144
00:07:32,520 --> 00:07:36,420
Būtent tai ir atlieka ši proteasoma.

145
00:07:36,900 --> 00:07:39,180
Jos darbas – sunaikinti viską, kas

146
00:07:39,180 --> 00:07:40,220
į ją įtraukiama.

147
00:07:41,140 --> 00:07:45,240
Hmm, laisvai jūsų ląstelėse klajojančios naikinimo mašinos?

148
00:07:45,640 --> 00:07:47,320
Nelabai raminanti mintis.

149
00:07:48,240 --> 00:07:49,890
Tačiau proteasoma abiejuose galuose

150
00:07:49,902 --> 00:07:51,420
turi apsauginius dangtelius.

151
00:07:52,180 --> 00:07:54,740
Sveikos mašinos beveik niekada nesunaikinamos.

152
00:07:55,529 --> 00:07:58,980
Tad iš kur proteasoma
žino, ką susmulkinti?

153
00:08:00,160 --> 00:08:03,140
Kito mikromašinų rinkinio darbas yra

154
00:08:03,140 --> 00:08:05,446
atpažinti sugedusias mašinas ir

155
00:08:05,446 --> 00:08:07,873
uždėti joms žymą, vadinamą ubikvitinu.

156
00:08:08,916 --> 00:08:10,656
Tai panašu į tuos ženklus, kuriuos matote

157
00:08:10,680 --> 00:08:12,840
ant paliktų automobilių šalikelėse.

158
00:08:14,990 --> 00:08:17,430
Proteasomą traukia pažymėtas laužas,

159
00:08:17,710 --> 00:08:19,610
bet anga yra per siaura.

160
00:08:20,690 --> 00:08:21,350
Jokių problemų.

161
00:08:21,670 --> 00:08:24,910
Proteasomos dangtelis jį ištiesina, įtraukdamas

162
00:08:24,910 --> 00:08:28,530
į vidų, kur dalys, ardančios cheminius ryšius,

163
00:08:28,530 --> 00:08:30,930
suskaido jį į fragmentus.

164
00:08:32,030 --> 00:08:34,950
Šie fragmentai toliau skaidomi iki aminorūgščių,

165
00:08:35,086 --> 00:08:37,929
kurias ląstelė gali panaudoti iš
naujo, kurdama naujas mašinas.

166
00:08:38,890 --> 00:08:39,470
Įdomu.

167
00:08:39,929 --> 00:08:42,549
Mūsų ląstelės užsiėmė perdirbimu dar gerokai prieš tai,

168
00:08:42,549 --> 00:08:43,903
kai tai pasidarė populiaru.

169
00:08:45,010 --> 00:08:47,770
Šiukšlių išnešimas nėra prestižinis darbas,

170
00:08:47,870 --> 00:08:49,290
bet jis gyvybiškai svarbus.

171
00:08:49,290 --> 00:08:52,470
Jei gatvėse kaupiasi šiukšlės, gali kilti

172
00:08:52,470 --> 00:08:54,490
visokių pavojų sveikatai.

173
00:08:55,350 --> 00:08:58,590
Panašiai ir ląstelei su pažeista proteasomų sistema

174
00:08:58,590 --> 00:09:02,290
kyla daugelio ligų rizika, įskaitant Parkinsono

175
00:09:02,290 --> 00:09:04,490
bei kitas neurodegeneracines ligas.

176
00:09:08,090 --> 00:09:09,770
Ir galiausiai – ląstelės membrana.

177
00:09:10,330 --> 00:09:14,330
Kaip ir su DNR branduolyje
bei baltymais citoplazmoje,

178
00:09:14,330 --> 00:09:17,770
ląstelės membranos
vientisumo palaikymas

179
00:09:17,770 --> 00:09:18,970
yra nuolatinė kova.

180
00:09:18,970 --> 00:09:23,790
Kartais atsiranda plyšimų, dėl kurių vidinis turinys

181
00:09:23,790 --> 00:09:26,910
išteka, o išorinės medžiagos patenka į vidų.

182
00:09:27,370 --> 00:09:29,990
Jei tai greitai nesustabdoma, ląstelė žūsta.

183
00:09:30,630 --> 00:09:32,990
Šiek tiek neramina tai, kad šie

184
00:09:32,990 --> 00:09:35,290
plyšimai atsiranda ne šiaip kartais.

185
00:09:35,950 --> 00:09:38,430
Bet kuriuo metu iki 10 %

186
00:09:38,430 --> 00:09:41,550
aktyvių raumenų ląstelių gali turėti plyšimų ar

187
00:09:41,550 --> 00:09:43,030
skylių savo membranose.

188
00:09:43,550 --> 00:09:46,830
Net iki 12 % nervinių ląstelių.

189
00:09:46,830 --> 00:09:48,850
Jūs tikrai nenorite jų prarasti.

190
00:09:49,650 --> 00:09:53,263
Ir net iki 25 % širdies raumens ląstelių

191
00:09:53,263 --> 00:09:54,710
turi pažeistas membranas.

192
00:09:55,270 --> 00:09:56,530
Tai tikrai daug darbo remontui.

193
00:09:57,390 --> 00:10:00,290
Tačiau, nepaisant šių iššūkių, ląstelės gali gyventi

194
00:10:00,290 --> 00:10:03,810
mėnesius, metus, net dešimtmečius dėl įvairių

195
00:10:03,810 --> 00:10:05,790
membranos atstatymo mechanizmų.

196
00:10:06,710 --> 00:10:07,990
Štai tik vienas iš jų.

197
00:10:09,550 --> 00:10:12,230
Jūsų ląstelės atpažįsta skylę, kai į jas priplūsta

198
00:10:12,230 --> 00:10:14,370
neįprastai didelis kalcio kiekis.

199
00:10:14,370 --> 00:10:16,558
Jutikliai užfiksuoja šį padidėjimą

200
00:10:16,570 --> 00:10:17,930
ir suaktyvina pavojaus signalą,

201
00:10:17,930 --> 00:10:20,010
kuris nurodo remonto komandai veikti.

202
00:10:21,039 --> 00:10:22,739
Šios nuostabios tuščiavidurės sferos,

203
00:10:22,751 --> 00:10:24,846
sudarytos iš membranos medžiagos,

204
00:10:24,858 --> 00:10:26,083
atskuba į pagalbą.

205
00:10:26,390 --> 00:10:29,130
Joms nusileidus, medžiaga susilieja ir

206
00:10:29,130 --> 00:10:30,310
įtampa sumažėja.

207
00:10:31,090 --> 00:10:33,203
Sukuriamas tobulas lopas,

208
00:10:33,203 --> 00:10:35,090
jums nė neįtariant, kad turėjote problemą.

209
00:10:36,170 --> 00:10:39,123
O, kad mano oro kondicionieriaus
priežiūra būtų tokia paprast...

210
00:10:40,350 --> 00:10:43,170
Ląstelės su skylėmis negali išgyventi ilgiau

211
00:10:43,194 --> 00:10:45,733
nei kelias minutes be remonto.

212
00:10:46,190 --> 00:10:49,050
Ląstelės likimas toks pat
ir be DNR taisymo robotų

213
00:10:49,050 --> 00:10:51,270
ar valymą atliekančių proteasomų.

214
00:10:51,950 --> 00:10:54,510
Todėl, baigdami šią seriją,

215
00:10:54,510 --> 00:10:56,763
mes turime atsakyti į akivaizdų klausimą.

216
00:11:01,060 --> 00:11:04,286
Kai Žemėje atsirado ankstyvoji vienaląstė gyvybė,

217
00:11:04,286 --> 00:11:06,306
kaip ji galėjo išgyventi, kol evoliucionavo

218
00:11:06,306 --> 00:11:08,866
jos priežiūrą atliekančios
remonto mašinos?

219
00:11:08,866 --> 00:11:11,980
Norėdami į tai atsakyti, pirmiausia turime prisiminti,

220
00:11:11,980 --> 00:11:14,156
kad remonto mašinos yra atskiros sistemos,

221
00:11:14,168 --> 00:11:17,480
nepriklausomos nuo
tų mašinų, kurias jos taiso.

222
00:11:17,806 --> 00:11:19,846
Įrankiai, reikalingi automobiliui pataisyti,

223
00:11:19,846 --> 00:11:21,733
nėra paties automobilio dalys.

224
00:11:22,300 --> 00:11:24,573
Įrankiai, reikalingi kopijavimo aparatui pataisyti,

225
00:11:24,573 --> 00:11:26,420
nėra paties kopijavimo aparato dalys.

226
00:11:27,474 --> 00:11:30,051
Sudėtingų mašinų priežiūra reikalauja

227
00:11:30,075 --> 00:11:34,113
išankstinio apmąstymo,
planavimo ir pritaikymo.

228
00:11:34,113 --> 00:11:37,933
Lygiai taip pat, nuo pat
gyvybės atsiradimo pradžios

229
00:11:37,933 --> 00:11:40,740
ląstelėms reikėjo priežiūros mašinų,

230
00:11:40,740 --> 00:11:43,040
sukurtų specialiai joms reikalingam remontui.

231
00:11:43,840 --> 00:11:46,080
Tai sena vištos ir kiaušinio problema.

232
00:11:46,180 --> 00:11:48,220
Vienas be kito negali egzistuoti.

233
00:11:48,980 --> 00:11:50,908
Pirmoji gyvybė neišvengiamai

234
00:11:50,920 --> 00:11:52,860
privalėjo turėti pilną priežiūros sistemą.

235
00:11:53,620 --> 00:11:56,513
Ir, kaip ir daugelis kitų dalykų,
kuriuos matėme ląstelėje,

236
00:11:56,513 --> 00:11:58,866
šios nuostabios remonto mašinos,

237
00:11:58,866 --> 00:12:02,213
kurios palaiko jūsų gyvybę
kiekvieną akimirką,

238
00:12:02,237 --> 00:12:05,124
turi būti išankstinio apmąstymo ir
tikslingo planavimo rezultatas.

239
00:12:05,900 --> 00:12:09,560
Jos yra protingo sumanymo produktas.

240
00:12:10,380 --> 00:12:12,600
Aš esu Maikas Behe ir su nekantrumu

241
00:12:12,600 --> 00:12:15,860
laukiu susitikimo kitoje
„Ląstelės paslapčių“ serijoje.