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生命之美---David S.Goodsell的手绘细胞水彩画

 行舟Drug 2021-03-18

一花一世界。生命大千,曼妙无穷,时时处处令人惊叹造物的神奇。而作为我们每一个个体,也无一不是上天精巧的造物。生命有机体作为精妙、复杂的动态体系,无论你在运动、静息、阅读、休眠,生物分子在分子尺度上的精密调控维系着生命活动的有序高效运转。

但遗憾的是,我们凡胎肉眼无法直接观察这精妙的运动,但这限制不住人们的想象力和好奇心,人们尝试用分子视图(molecular graphics)来展现这微观的世界变幻,而在这个领域,Scripps研究所DavidS.Goodsell无疑是一名先行者。或许大家曾留意过PDB数据库(www.rcsb.org)月度专栏“Molecule of the Month”,选出的月度分子的手绘水彩画就出自于Goodsell之手。

作为Scripps研究所分子生物学副教授,David S.Goodsell教授研究方向关注于生物分子的分析和预测。在二十余年的科学研究之余,Goodsell试想去用某种艺术化的形式去表现生物分子在真实细胞中的形态与分布。因为Goodsell从很小就开始画水彩画,所以他选用了色彩斑斓的水彩画去描绘分子生物学的世界,并将蛋白质尺度的世界在笔端一一呈现。各位看官,请扶好下巴,让我们来感受一波。

诸如这些:

1.ATP合成酶(分子尺度的发动机)

2.HIV病毒

这些:

3.细胞核(DNARNA复制转录)

4.转运囊泡携带新生蛋白质到达高尔基体

And这些:

5.突触递质释放

6. 病毒对宿主细胞的感染与复制

炫酷之余,Goodsell非常注重绘图的科学性与严谨性。绘图之前,他会仔细阅读相关文献资料,力求准确而生动地反映细胞内拥挤而有序的生物分子。

图7. 支原体的结构[蛋白质合成相关 (黑色数字标注)1.DNA 2. DNA聚合酶  3.单链DNA结合蛋白 4.RNA聚合酶5. 信使RNA 6.核糖体 7. 转运 RNA (粉色) and 延伸因子Tu (蓝色) 8.延伸因子 Tu 和 Ts 9. 延伸因子 G 10. 氨酰tRNA合成酶11.topo异构酶12. DNA修复Rec系统 13.伴侣蛋白 GroEL 14. 蛋白酶 ClpA 能量代谢相关 (红色数字标注)15. 糖酵解酶 16.丙酮酸脱氢酶复合物 膜蛋白(蓝色数字标注)17. ATP合成酶18. 分泌蛋白19.钠离子泵 20. 锌离子转运体21. 镁离子转运体22. ABC转运体23. 镁离子转运体24.lipoglycan]

许多作品也成为了精彩美妙的艺术品,作为CNS等刊物的封面。

那么问题来了,这样的一幅画作,男神Goodsell是如何绘就的呢,大致的流程如下:

1阅读资料、观察大分子的X晶体结构,了解细胞组成成分的真实准确形态

2立意画面,勾绘线稿。

3水彩着色

4墨笔勾线

最后,一副Goodsell风格的水彩画幅就诞生了。Bingo!!!

深度阅读请移步:

1.  Goodsell,D.S. (2009) "The Machinery of Life," Second Edition, Springer, NewYork.

2.   Goodsell, D.S. (2016) "Atomic Evidence: Seeing the Molecular Basis ofLife," Springer, New York.

3.  http://mgl./people/goodsell/

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