視覺化蛋白質結構

簡·理查森的早期示意圖為她無處不在的帶狀圖奠定了基礎

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


科學視覺化嚴重依賴視覺行話。符號可以在特定上下文中攜帶高度具體的資訊,並允許插圖畫家與精通該語言的其他人有效地交流複雜資訊。翻閱任何科學教科書,您都會看到這些符號隨著新概念一起出現。例如,學生學習在化學中解釋和使用電子軌道圖、費曼圖在物理學中,以及分支圖在古生物學中。

電子軌道圖(Jen Christiansen 插圖,來自 Eric Scerri 在大眾科學, 2013 年 6 月發表的“元素週期表中的裂縫,”)

但除了費曼圖(可能是因為它們以推廣它們的人的名字命名)之外,我很慚愧地承認,我對這些視覺語言的起源故事知之甚少。在我的工作中,我幾乎每天都會閱讀或使用許多這些符號,但我不知道作者是誰。


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上週——感謝 Sonya Tadrowksi 的一條推文——我在線上認識了另一位作者。用於表示蛋白質結構的帶狀圖是由 簡·理查森開發的,她目前是杜克大學的詹姆斯·B·杜克生物化學教授。

正如 Arthur Olson 和 David Goodsell 在 1992 年大眾科學 文章“視覺化生物分子,”中所說:

“生物化學家經常發現,觀察蛋白質鏈如何摺疊成緊湊的分子會很有啟發。杜克大學的簡·S·理查森推廣了一種簡單而有效的圖形表示方法,該方法遵循蛋白質的整體摺疊,但消除了單個原子的混亂纏結。由此產生的帶狀圖有助於將許多不同的蛋白質結構分類為有限數量的不同摺疊基序。”

理查森分類系統的一些早期細節發表在  “β-摺疊拓撲結構和蛋白質的相關性”中。該論文中的一個圖示如下。

圖 1,摘自“β-摺疊拓撲結構和蛋白質的相關性”  (經麥克米倫出版有限公司許可轉載自Nature,第 268 卷;1977 年 8 月 11 日)。

理查森的“蛋白質結構的解剖學和分類學”的註釋網路版本概述了完整的分類系統(最初發表於Advances in Protein Chemistry,第 34 卷,1981 年)。另請參閱幻燈片 尋找秩序,瞭解她杜克大學實驗室的帶狀圖示例。

Jen Christiansen 是《構建科學圖形:透過圖表和視覺化傳達科學的圖解指南》(CRC Press 出版社)一書的作者,也是大眾科學 的高階圖形編輯,她在那裡擔任藝術指導並製作圖解說明圖和資料視覺化。1996 年,她在紐約市的大眾科學開始了她的出版生涯。隨後,她搬到華盛頓特區,加入National Geographic 雜誌社(最初擔任助理藝術總監兼研究員,然後擔任設計師),做了四年自由科學傳播者,並於 2007 年返回大眾科學。Christiansen 的演講和寫作主題廣泛,從調和她對藝術和科學的熱愛,到她努力瞭解 Joy Division 樂隊專輯Unknown Pleasures 封面上的脈衝星圖表。她擁有加州大學聖克魯茲分校的科學傳播研究生證書,以及史密斯學院的地質學和工作室藝術學士學位。在 Bluesky 上關注 Christiansen @jenchristiansen.com

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