Девід Гудселл. Ілюстрація на молекулярному рівні

Достоєвський казав, що краса врятує світ. Але вона, краса, може й інші речі робити, наприклад, допомагати студентам, учням, і всім охочим вивчати біологію. Буває, що хороша ілюстрація може і зацікавити, і допомогти зрозуміти яку-небудь тему. Наприклад, чергові молекулярні механізми регуляції чого-небудь не раз звучать неосяжно складно навіть із вуст вмілого оповідача, а виглядають значно зрозуміліше, якщо майстерно їх зобразити. У випадку, коли ілюстрація ще й красива і викликає в нас приємні емоції, то вчитись і запам’ятовувати стає легше і радісніше.

Девід Гудселл з Дослідницького інституту Скриппс — один із ілюстраторів молекулярного світу. Про свою роботу він говорить так: «Мистецтво, як ніщо інше, може зробити складні наукові теми доступними. З іншої сторони, наука надає мистецтву дивовижно цікавих рамок: мої ілюстрації повинні бути точними і відповідати науковим даним.»

Девід Гудселл працює над багатьма проектами, покликаними полегшити розуміння молекулярного світу. Його ілюстрації можна знайти у популярному підручнику «Молекулярна біологія клітини» Альбертса, крім того він є автором кількох власних книжок: «Bionanotechnology: Lessons from Nature» (J. Wiley and Sons, 2004), «Our Molecular Nature: The Body’s Motors, Machines, and Messages» (Springer-Verlag, 1996), «The Machinery of Life» (Springer-Verlag, 1993). Девід вже багато років співпрацює із базою даних структур білків RCSB Protein Data Bank, де він веде власну рубрику «Молекула місяця» (Molecule of the Month). Щомісяця Гудселл вибирає молекулу чи комплекс молекул на власний розсуд, готує ілюстрації і короткий популярний огляд про них. На думку Девіда «Молекула місяця» може бути своєрідними воротами, через які новачок заходить у PDB і починає знайомство із складними структурами білків. Найчастіше він зупиняє свій вибір на тих молекулах, для яких легко прослідковується взаємозв’язок структури і функцій, наприклад міозин: «Згинаючи кисть, можна легко уявити собі, яким чином безліч цих маленьких машин лізуть вгору по актину», — каже Девід. Також Гудселла захоплює симетричність багатьох біологічних структур: вірусів, мультиферментних комплексів тощо, тому і їм нерідко дістається звання «Молекули місяця».

Для створення зображень окремих молекул Девід Гудселл користується програмою, яку розробив пост-доком разом із Артом Ольсоном. Вона рендерить молекулярні структури у простому «мультиковому» стилі з яскравими кольорами і чорними контурами. Вчений каже, що на початку своєї кар’єри більше використовував всілякі «навороти» 3D комп’ютерної графіки, але з досвідом відмовився від них і більше зосередився на ясності й індивідуальності.

Девід Гудселл не тільки створює ілюстрації окремих молекул, а й поміщає їх реальний контекст, малюючи так звані «клітинні ландшафти» (і позаклітинні також). Це максимально точні зображення шматочків ядра, цитоплазми, крові тощо збільшені приблизно в мільйон раз. Для цього ілюстратор використовує дані електронної мікроскопії, доповнюючи їх результатами кристалографії, ЯМР і біохімії. Девід дозволяє собі тільки деякі неточності, такі як вибір кольорів. Наприклад, у серії восьми ілюстрацій, що відображають панораму B-лімфоцита і охоплюють всі основні етапи біосинтезу секретованих білків (у цьому випадку — антитіл), розчинні білки забарвлені різними відтінками синього, мембрани і мембранозв’язані білки зелені, РНК рожева, рибосоми пурпурові, ДНК і асоційовані з нею білки жовті і помаранчеві. Зрозуміло, що справжні клітини не такі барвисті. Також для спрощення розуміння більшість молекул розташовані паралельно до площини зображення.

(Зображення із David S. Goodsell Eukaryotic cell panorama // Biochemistry and Molecular Biology Education. — V.39. — (2011) p.91&mdah;101. PMID 21445900)

Девід Гудселл також брав участь у створенні кількох інтерактивних посібників: про кров і клатрин-облямовану ямку разом із Center for Biomolecular Modelling; про мітохондрії і хлоропласти разом із SUN Project.

Клітинні ландшафти Девід малює акварелями. Його дідусь був художником-пейзажистом і подарував своєму внукові перші фарби і палітру, коли той ще вчився у початковій школі. Цією палітрою Гудселл користується й досі.

Багато професорів використовують ілюстрації Девіда Гудселла на заняттях. Наприклад, мікробіолог Девід Рандер із Гарвардської медичної школи, говорить, що вони «надзвичайно повчальні — одночасно мнемонічні і передбачувальні… Вони стимулюють загальне обговорення і сприяють новим гіпотезам». Такої ж схвальної думки про ці роботи редактори журналу «Biochemistry and Molecular Biology Education» Джудіт і Дональд Воет. Скористатись гарними ілюстраціями можуть й українські освітяни, тим більше, що Девід Гудселл не заперечує, якщо вказати його авторство. Користуйтесь, будь ласка!

Джерела

1. Interview with David Goodsell // Zygote Quarterly. — V.2.  — (2012) p.66—87
2. Shikov S. David Goodsell: The master of mol art// ASBMB today (2011)
3. Goodsell DS, Johnson GT Filling in the gaps: artistic license in education and outreach // PLoS Biology — V.5 — (2007).PMID 18052608
4. David Goodsell and the RCSB PDB’s Molecule of the Month PDB News (2003)