可视化蛋白质结构

简·理查森的早期示意图为她无处不在的带状图奠定了基础

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


科学可视化严重依赖视觉行话。符号可以在特定上下文中携带高度具体的信息,并允许插图画家与精通该语言的其他人有效地交流复杂信息。翻阅任何科学教科书,您都会看到这些符号随着新概念一起出现。例如,学生学习在化学中解释和使用电子轨道图、费曼图在物理学中,以及分支图在古生物学中。

电子轨道图(Jen Christiansen 插图,来自 Eric Scerri 在大众科学, 2013 年 6 月发表的“元素周期表中的裂缝,”)

但除了费曼图(可能是因为它们以推广它们的人的名字命名)之外,我很惭愧地承认,我对这些视觉语言的起源故事知之甚少。在我的工作中,我几乎每天都会阅读或使用许多这些符号,但我不知道作者是谁。


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上周——感谢 Sonya Tadrowksi 的一条推文——我在线上认识了另一位作者。用于表示蛋白质结构的带状图是由 简·理查森开发的,她目前是杜克大学的詹姆斯·B·杜克生物化学教授。

正如 Arthur Olson 和 David Goodsell 在 1992 年大众科学 文章“可视化生物分子,”中所说:

“生物化学家经常发现,观察蛋白质链如何折叠成紧凑的分子会很有启发。杜克大学的简·S·理查森推广了一种简单而有效的图形表示方法,该方法遵循蛋白质的整体折叠,但消除了单个原子的混乱缠结。由此产生的带状图有助于将许多不同的蛋白质结构分类为有限数量的不同折叠基序。”

理查森分类系统的一些早期细节发表在  “β-折叠拓扑结构和蛋白质的相关性”中。该论文中的一个图示如下。

图 1,摘自“β-折叠拓扑结构和蛋白质的相关性”  (经麦克米伦出版有限公司许可转载自Nature,第 268 卷;1977 年 8 月 11 日)。

理查森的“蛋白质结构的解剖学和分类学”的注释网络版本概述了完整的分类系统(最初发表于Advances in Protein Chemistry,第 34 卷,1981 年)。另请参阅幻灯片 寻找秩序,了解她杜克大学实验室的带状图示例。

Jen Christiansen 是《构建科学图形:通过图表和可视化传达科学的图解指南》(CRC Press 出版社)一书的作者,也是大众科学 的高级图形编辑,她在那里担任艺术指导并制作图解说明图和数据可视化。1996 年,她在纽约市的大众科学开始了她的出版生涯。随后,她搬到华盛顿特区,加入National Geographic 杂志社(最初担任助理艺术总监兼研究员,然后担任设计师),做了四年自由科学传播者,并于 2007 年返回大众科学。Christiansen 的演讲和写作主题广泛,从调和她对艺术和科学的热爱,到她努力了解 Joy Division 乐队专辑Unknown Pleasures 封面上的脉冲星图表。她拥有加州大学圣克鲁兹分校的科学传播研究生证书,以及史密斯学院的地质学和工作室艺术学士学位。在 Bluesky 上关注 Christiansen @jenchristiansen.com

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