Craig Venter: A voyage of DNA, genes and the sea

Craig Venter über DNS und das Meer

Übersetzung: Thomas Sandmann Lektorat: Alex Boos

At the break, I was asked by several people

In der Pause wurde ich von mehreren Leuten

about my comments about the aging debate.

nach einem Kommentar zur Debatte um das Altern gebeten.

And this will be my only comment on it.

Dies wird mein einziger Kommentar dazu sein.

And that is, I understand

Soweit ich weiß,

that optimists greatly outlive pessimists.

leben Optimisten deutlich länger als Pessimisten.

(Laughter)

(Gelächter)

What I'm going to tell you about in my 18 minutes is

In den kommenden 18 Minuten werde ich Ihnen berichten,

how we're about to switch from reading the genetic code

wie wir dabei sind, ausgehend vom Lesen des genetischen Codes

to the first stages of beginning

die ersten Schritte zu unternehmen,

to write the code ourselves.

den Code selbst zu schreiben.

It's only 10 years ago this month

Diesen Monat ist es gerade 10 Jahre her

when we published the first sequence

dass wir die erste Sequenz eines

of a free-living organism,

frei lebenden Organismus veröffentlicht haben,

that of haemophilus influenzae.

die von Haemophilus influenza.

That took a genome project

Dabei reduzierten wir die für ein Genom Projekt nötige Zeit

from 13 years down to four months.

von 13 Jahren auf vier Monate.

We can now do that same genome project

Das gleiche Genomprojekt können wir nun bereits

in the order of

innerhalb von

two to eight hours.

zwei bis acht Stunden durchführen.

So in the last decade, a large number of genomes have been added:

Im letzten Jahrzehnt wurden eine Vielzahl an Genomen dazugefügt:

most human pathogens,

die meisten menschlichen Pathogene,

a couple of plants,

ein paar Pflanzen,

several insects and several mammals,

einige Insekten und Säugetiere,

including the human genome.

einschliesslich des menschlichen Genoms.

Genomics at this stage of the thinking

Man dachte in der Genomik

from a little over 10 years ago

vor ein wenig mehr als 10 Jahren,

was, by the end of this year, we might have

dass man bis Ende dieses Jahres

between three and five genomes sequenced;

zwischen drei und fünf Genome sequenziert haben dürfte;

it's on the order of several hundred.

es sind bereits hunderte.

We just got a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation

Wir haben gerade Forschungsgelder von der Gordon and Betty Moore Stiftung bekommen

to sequence 130 genomes this year,

um in diesem Jahr 130 Genome zu sequenzieren -

as a side project from environmental organisms.

als ein Nebenprojekt zur Analyse von Umweltorganismen.

So the rate of reading the genetic code has changed.

Die Geschwindigkeit, mit der wir den genetischen Codes lesen, hat sich also verändert.

But as we look, what's out there,

Aber in Anbetracht dessen, was es dort draussen gibt,

we've barely scratched the surface

haben wir gerade erst begonnen zu erkunden,

on what is available on this planet.

was es auf diesem Planeten gibt.

Most people don't realize it, because they're invisible,

Weil Mikroben unsichtbar sind, ist den meisten Menschen nicht klar,

but microbes make up about a half of the Earth's biomass,

dass sie ungefähr die Hälfte der Biomasse auf der Erde ausmachen,

whereas all animals only make up about

während alle Tiere zusammen nur

one one-thousandth of all the biomass.

ungefähr ein tausendstel auf die Waage bringen.

And maybe it's something that people in Oxford don't do very often,

Vielleicht haben Menschen aus Oxford dazu nicht nicht oft Gelegenheit,

but if you ever make it to the sea,

aber bedenken Sie, wenn sie Sie jemals ans Meer kommen

and you swallow a mouthful of seawater,

und dort einen Schluck Meerwasser nehmen,

keep in mind that each milliliter

dass jeder Milliliter

has about a million bacteria

etwa eine Million Bakterien

and on the order of 10 million viruses.

und um die 10 Millionen Viren enthält.

Less than 5,000 microbial species

Vor zwei Jahren waren weniger als 5000 mikrobielle Arten

have been characterized as of two years ago,

beschrieben,

and so we decided to do something about it.

deshalb haben wir uns entschieden, daran etwas zu ändern.

And we started the Sorcerer II Expedition,

Wir begannen die Sorcerer II Expedition

where we were, as with great oceanographic expeditions,

die wie andere große ozeanographische Expeditionen zum Ziel hat,

trying to sample the ocean every 200 miles.

alle 320 km eine Probe des Ozeans zu nehmen.

We started in Bermuda for our test project,

Wir begannen mit unserem Testprojekt auf den Bermuda Inseln,

then moved up to Halifax,

reisten nach Norden bis nach Halifax,

working down the U.S. East Coast,

arbeiteten uns von dort die Ostküste der Vereinigten Staaten hinab,

the Caribbean Sea, the Panama Canal,

durch das Karibische Meer, den Panama Kanal,

through to the Galapagos, then across the Pacific,

bis zu den Galapagos Inseln und überquerten den Pazifik.

and we're in the process now of working our way

Jetzt sind wir dabei, uns

across the Indian Ocean.

durch den Indischen Ozean zu arbeiten.

It's very tough duty; we're doing this on a sailing vessel,

Es ist eine sehr schwere Arbeit; wir arbeiten auf einem Segelschiff,

in part to help excite young people

unter anderem auch um junge Leute

about going into science.

für die Wissenschaft zu begeistern.

The experiments are incredibly simple.

Die Experimente sind unglaublich einfach.

We just take seawater and we filter it,

Wir nehmen einfach Meerwasser, filtern es,

and we collect different size organisms on different filters,

und sammeln unterschiedlich grosse Organismen in unterschiedlichen Filtern.

and then take their DNA back to our lab in Rockville,

Dann bringen wir ihre DNS in unser Labor in Rockville,

where we can sequence a hundred million letters

wo wir alle 24 Stunden einhundert Millionen Buchstaben

of the genetic code every 24 hours.

ihres genetischen Codes entschlüsseln können.

And with doing this,

Dabei haben wir

we've made some amazing discoveries.

einige erstaunliche Entdeckungen gemacht.

For example, it was thought that the visual pigments

Zum Beispiel dachte man, dass es nur ein oder zwei Organismen in diesem Ökosystem gäbe,

that are in our eyes -- there was only one or two organisms

die die gleichen lichtempfindlichen Pigmente besitzen,

in the environment that had these same pigments.

die wir auch in unseren Augen haben.

It turns out, almost every species

Aber es stellte sich heraus, dass fast jede Art

in the upper parts of the ocean

in den oberen Meereschichten

in warm parts of the world

in den warmen Teilen der Welt

have these same photoreceptors,

dieselben Photorezeptoren besitzt

and use sunlight as the source of their energy

und Sonnenlicht als Energiequelle

and communication.

und für die Kommunikation verwendet.

From one site, from one barrel of seawater,

An einer Stelle entdeckten wir in einem Fass [ca. 120 Liter] Meerwasser

we discovered 1.3 million new genes

1,3 Millionen neue Gene

and as many as 50,000 new species.

und nicht weniger als 50.000 neue Spezies.

We've extended this to the air

Wir haben die Analyse jetzt mit Forschungsgeldern der Sloan Stiftung

now with a grant from the Sloan Foundation.

auf die Luft ausgedehnt.

We're measuring how many viruses and bacteria

Wir messen, wie viele Viren und Bakterien

all of us are breathing in and out every day,

wir täglich ein- und ausatmen,

particularly on airplanes

insbesondere in Flugzeugen

or closed auditoriums.

oder geschlossenen Zuschauerräumen.

(Laughter)

(Gelächter)

We filter through some simple apparatuses;

Wir filtern die Luft mit einfachen Geräten;

we collect on the order of a billion microbes from just a day

wir sammeln in der Grössenordnung von einer Milliarde Mikroben an nur einem Tag

filtering on top of a building in New York City.

indem wir die Luft auf dem Dach eines Gebäudes in New York City filtern.

And we're in the process of sequencing all that

Derzeit sind wir dabei,

at the present time.

alle diese Proben zu sequenzieren.

Just on the data collection side,

Ein Einblick in die Datenerhebung:

just where we are through the Galapagos,

als wir Proben an den Galapagos Inseln gesammelt hatten,

we're finding that almost every 200 miles,

fanden wir, fast alle 320 km

we see tremendous diversity

eine riesige Artenvielfalt

in the samples in the ocean.

in den Meerwasserproben.

Some of these make logical sense,

Einige davon machen absolut Sinn,

in terms of different temperature gradients.

wenn man die unterschiedlichen Temperaturgradienten betrachtet.

So this is a satellite photograph

Hier haben wir ein Satellitenbild,

based on temperatures -- red being warm,

das die Temperaturen zeigt -- rot bedeutet warm,

blue being cold --

blau bedeutet kalt --

and we found there's a tremendous difference between

und wir fanden, dass es einen riesigen Unterschied in der Häufigkeit von Arten

the warm water samples and the cold water samples,

zwischen den Warmwasserproben

in terms of abundant species.

und den Kaltwasserproben gibt.

The other thing that surprised us quite a bit

Die unterschiedlichen Wellenlängen, die von den Lichtrezeptoren detektiert werden,

is these photoreceptors detect different wavelengths of light,

haben uns ebenfalls überrascht.

and we can predict that based on their amino acid sequence.

Wir können die Wellenlängen anhand der Aminosäuresequenz der Rezeptoren vorhersagen

And these vary tremendously from region to region.

und sie variieren ungemein von Region zu Region.

Maybe not surprisingly,

Wie erwartet

in the deep ocean, where it's mostly blue,

detektieren die Lichtrezeptoren in der Tiefsee

the photoreceptors tend to see blue light.

meist blaues Licht.

When there's a lot of chlorophyll around,

Wenn es sehr viel Chlorophyll gibt,

they see a lot of green light.

detektieren sie sehr viel grünes Licht.

But they vary even more,

Sie variieren aber noch mehr,

possibly moving towards infrared and ultraviolet

möglicherweise tendierend zu Infrarot und Ultraviolet,

in the extremes.

an den Extremen.

Just to try and get an assessment

Um zu versuchen, einen Überblick über die Gesamtheit

of what our gene repertoire was,

der gesammelten Gene zu bekommen,

we assembled all the data --

fügten wir alle Daten zusammen --

including all of ours thus far from the expedition,

einschliesslich all derer, die wir bis zu diesem Zeitpunkt von der Expedition hatten,

which represents more than half of all the gene data on the planet --

also mehr als die Hälfte der Gene unseres Planeten --

and it totaled around 29 million genes.

und fanden insgesamt ca. 29 Millionen Gene.

And we tried to put these into gene families

Wir haben versucht, diese Sequenzen Genfamilien zuzuordnen,

to see what these discoveries are:

um zu sehen welche Entdeckungen wir gemacht hatten:

Are we just discovering new members of known families,

Hatten wir nur neue Mitglieder bekannter Familien aufgespürt,

or are we discovering new families?

oder komplett neue Genfamilien entdeckt ?

And it turns out we have about 50,000

Es stellte sich heraus, dass wir etwa 50.000

major gene families,

grosse Genfamilien erkennen konnten,

but every new sample we take in the environment

aber mit jeder neuen Probe, die wir aus der Umwelt nehmen,

adds in a linear fashion to these new families.

steigt die Zahl neuer Familien linear an.

So we're at the earliest stages of discovery

Wir stehen noch ganz am Anfang davon,

about basic genes,

die elementaren Gene,

components and life on this planet.

Komponenten und das Leben auf diesem Planeten zu erkunden.

When we look at the so-called evolutionary tree,

Wenn wir uns den sogenannten Abstammungsbaum ansehen,

we're up on the upper right-hand corner with the animals.

befinden wir Menschen uns zusammen mit den Tieren in der oberen rechten Ecke.

Of those roughly 29 million genes,

Von den ungefähr 29 Millionen Genen,

we only have around 24,000

haben wir gerade etwa 24.000

in our genome.

in unserem Genom.

And if you take all animals together,

Und wenn man alle Tiere zusammenfasst,

we probably share less than 30,000

haben wir gemeinsam wahrscheinlich weniger als 30.000 Gene,

and probably maybe a dozen

die wahrscheinlich in ungefähr

or more thousand different gene families.

zwölftausend unterschiedliche Genfamillien fallen.

I view that these genes are now

Meiner Ansicht nach sind diese Gene

not only the design components of evolution.

nicht nur die Designkomponenten der Evolution.

And we think in a gene-centric view --

Dies ist eine Betrachtungsweise, die von einzelnen Genen ausgeht --

maybe going back to Richard Dawkins' ideas --

vielleicht basierend auf Richard Dawkins' Ideen.

than in a genome-centric view,

Genome dagegen bestehen aus

which are different constructs of these gene components.

verschiedenen Kombinationen dieser Genkomponenten.

Synthetic DNA, the ability to synthesize DNA,

Unsere Fähigkeit synthetische DNS künstlich herzustellen

has changed at sort of the same pace

hat sich in etwa genauso schell entwickelt

that DNA sequencing has

wie die DNS Sequenzierung

over the last decade or two,

in den letzten ein, zwei Jahrzenten

and is getting very rapid and very cheap.

und der Prozess ist mittlerweile sehr schnell und sehr billig.

Our first thought about synthetic genomics came

Wir begannen über synthetische Genome nachzudenken,

when we sequenced the second genome back in 1995,

als wir im Jahr 1995 das zweite Genom sequenziert hatten,

and that from mycoplasma genitalium.

das von Mycoplasma genitalium.

And we have really nice T-shirts that say,

Wir haben wirklich schöne T-Shirts auf denen steht,

you know, "I heart my genitalium."

"Ich liebe mein Genitalium", sie verstehen.

This is actually just a microorganism.

Es handelt sich dabei um einen Mikroorganismus

But it has roughly 500 genes.

mit ungefähr 500 Genen.

Haemophilus had 1,800 genes.

Der Virus Haemophilus influenzae hatte 1.800 Gene.

And we simply asked the question,

Wir stellten uns einfach folgende Frage:

if one species needs 800, another 500,

wenn eine Art 800 Gene braucht und die andere 500,

is there a smaller set of genes

gibt es einen kleineren Satz von Genen,

that might comprise a minimal operating system?

der ein minimales Betriebssystem darstellt ?

So we started doing transposon mutagenesis.

Also haben wir Transposon Mutagenese durchgeführt.

Transposons are just small pieces of DNA

Transposons sind einfach kleine DNS Stücke,

that randomly insert in the genetic code.

die sich wahllos in den genetischen Code einfügen.

And if they insert in the middle of the gene, they disrupt its function.

Wenn sie sich in die Mitte eines Genes einfügen, zerstören sie dessen Funktion.

So we made a map of all the genes

Also erstellten wir eine Karte aller Gene

that could take transposon insertions

in denen das Einfügen eines Transposons toleriert wurde

and we called those "non-essential genes."

und nannten diese "nicht-essentielle Gene".

But it turns out the environment is very critical for this,

Aber es stellt sich heraus, dass die Umgebung von großer Bedeutung ist,

and you can only

und man nur definieren kann

define an essential or non-essential gene

ob ein Gen essentiell oder nicht-essentiell ist,

based on exactly what's in the environment.

wenn man genau definiert, unter welchen Umweltbedingungen der Organismus lebt.

We also tried to take a more directly intellectual approach

Zusätzlich haben wir einen eher theoretischen Ansatz versucht,

with the genomes of 13 related organisms,

indem wir die Genome von 13 verwandten Arten

and we tried to compare all of those, to see what they had in common.

miteinander verglichen haben, um zu sehen, was sie gemeinsam haben.

And we got these overlapping circles. And we found only 173 genes

Wir erhielten diese überlappenden Kreise und nur 173 Gene

common to all 13 organisms.

die alle 13 Organismen gemeinsam haben.

The pool expanded a little bit if we ignored

Die Zahl der gemeinsamen Gene erweiterte sich ein wenig, wenn wir einen

one intracellular parasite;

intrazellulären Parasiten ignorierten;

it expanded even more

sie wurde noch größer,

when we looked at core sets of genes

wenn wir uns auf bestimmte Kerngruppen von Genen konzentrierten,

of around 310 or so.

auf ungefähr 310.

So we think that we can expand

Wir denken also, dass wir - ausgehend von den minimalen 500 Genen - Genome

or contract genomes, depending on your point of view here,

auf vielleicht 300 bis 400 Gene

to maybe 300 to 400 genes

erweitern oder einengen können,

from the minimal of 500.

abhängig der jeweiligen Betrachtungsweise.

The only way to prove these ideas

Der einzige Weg, diese Ideen zu beweisen,

was to construct an artificial chromosome with those genes in them,

war ein künstliches Chromosom mit diesen Genen zu konstruieren,

and we had to do this in a cassette-based fashion.

indem wir eine auf Gen-Kassetten basierende Methode einsetzten.

We found that synthesizing accurate DNA

Wir fanden heraus, dass es extrem schwer war

in large pieces was extremely difficult.

lange, fehlerfreie DNS Abschnitte zu konstruieren.

Ham Smith and Clyde Hutchison, my colleagues on this,

Meine Kollegen Ham Smith und Clyde Hutchinson

developed an exciting new method

entwickelten eine aufregende neue Methode

that allowed us to synthesize a 5,000-base pair virus

die es uns erlaubte, einen 5.000 Basenpaare grossen Virus

in only a two-week period

in einem Zeitraum von nur 2 Wochen zu synthetisieren,

that was 100 percent accurate,

der bezüglich seiner Sequenz und seiner Biologie

in terms of its sequence and its biology.

zu 100 Prozent fehlerfrei war.

It was a quite exciting experiment -- when we just took the synthetic piece of DNA,

Das war ein sehr aufregendes Experiment -- als wir einfach das synthetische Stück DNS nahmen

injected it in the bacteria and all of a sudden,

und in Bakteren injizierten, begann die DNS auf einmal,

that DNA started driving the production of the virus particles

die Produktion der Viruspartikel zu steuern,

that turned around and then killed the bacteria.

die widerum das Bakterium töteten.

This was not the first synthetic virus --

Das war nicht der erste synthetische Virus --

a polio virus had been made a year before --

ein Polio Virus war ein Jahr zuvor geschaffen worden --

but it was only one ten-thousandth as active

aber es war nur ein zehn-tausendstel so aktiv

and it took three years to do.

und man hatte drei Jahre für die Herstellung benötigt.

This is a cartoon of the structure of phi X 174.

Hier sehen sie eine schematische Darstellung der Struktur von Phi X-174.

This is a case where the software now builds its own hardware,

Dies ist ein Beispiel dafür, wie Software jetzt ihre eigene Hardware baut,

and that's the notions that we have with biology.

und so stellen wir uns Biologie vor.

People immediately jump to concerns about biological warfare,

Einige Leute äußerten sofort Bedenken bezüglich biologischer Kriegsführung,

and I had recent testimony before a Senate committee,

ich musste vor kurzem vor einem Komitee des Senates aussagen

and a special committee the U.S. government has set up

und ein spezielles Gremium der U.S. Regierung wurde geschaffen,

to review this area.

um diesen Bereich zu bewerten.

And I think it's important to keep reality in mind,

Ich glaube, daß es wichtig ist, Realität

versus what happens with people's imaginations.

und Fantasie zu unterscheiden.

Basically, any virus that's been sequenced today --

Im Grunde genommen kann das Genom jedes Virus',

that genome can be made.

der heute sequenziert wird, auch hergestellt werden.

And people immediately freak out about things about Ebola or smallpox,

Die Leute fürchten sich sofort for Dingen wie Ebola oder den Pocken,

but the DNA from this organism is not infective.

aber die DNS dieser Organismen ist nicht ansteckend.

So even if somebody made the smallpox genome,

Sogar wenn jemand das Genom der Pocken herstellen sollte,

that DNA itself would not cause infections.

wäre diese DNS selbst nicht ansteckend.

The real concern that security departments have

Designer Viren lösen bei Sicherheitsabteilungen

is designer viruses.

echte Besorgnis aus.

And there's only two countries, the U.S. and the former Soviet Union,

Es gibt nur zwei Länder, die Vereinigten Staaten und die ehemalige Sowjetunion,

that had major efforts

die größere Anstrengungen unternommen haben,

on trying to create biological warfare agents.

biologische Waffen herzustellen.

If that research is truly discontinued,

Wenn diese Forschung wirklich eingestellt worden ist,

there should be very little activity

sollte es in Zukunft nur sehr wenig

on the know-how to make designer viruses in the future.

Interesse am knock-how zur Herstellung von Designerviren geben.

I think single-cell organisms are possible within two years.

Ich denke, daß einzellige Organismen in den nächsten zwei Jahre Realität werden können.

And possibly eukaryotic cells,

Möglicherweise auch eukaryotische Zellen,

those that we have,

zumindest diejenigen, die wir haben,

are possible within a decade.

sind innerhalb von 10 Jahren möglich.

So we're now making several dozen different constructs,

Wir stellen momentan einige dutzend verschiedene Konstrukte her,

because we can vary the cassettes and the genes

indem wir die Kassetten und die darin enthaltenen Gene variieren,

that go into this artificial chromosome.

die Teil der künstlichen Chromosomen werden.

The key is, how do you put all of the others?

Die Schlüsselfrage ist: wie fügt man all die anderen ein ?

We start with these fragments,

Wir beginnen mit diesen Fragmenten,

and then we have a homologous recombination system

und nutzen dann die Methode der homologen Rekombination,

that reassembles those into a chromosome.

um sie zu Chromosomen zusammenzufügen.

This is derived from an organism, deinococcus radiodurans,

Dieses System stammt von einem Mikroorganismus, Deinococcus radiodurans,

that can take three million rads of radiation and not be killed.

der eine Strahlenbelastung von drei Millionen Rad überleben kann.

It reassembles its genome after this radiation burst

Es fügt sein Genom nach einer Bestrahlung,

in about 12 to 24 hours,

durch die seine Chromosomen in kleine Stücke zerbrochen wurden,

after its chromosomes are literally blown apart.

innerhalb von 12 bis 24 Stunden wieder neu zusammen.

This organism is ubiquitous on the planet,

Diesen Organismus gibt es überall auf der Erde

and exists perhaps now

und er könnte sich sogar

in outer space due to all our travel there.

aufgrund unserer Raumfahrtprogramme bereits im Weltall befinden.

This is a glass beaker after

So sieht ein Glasskolben nach einer Bestrahlung mit

about half a million rads of radiation.

ungefähr einer halben Million Rad aus.

The glass started to burn and crack,

Das Glass begann zu brennen und Risse zu bilden,

while the microbes sitting in the bottom

während der Mikroorganismus am Boden

just got happier and happier.

sich immer wohler fühlte.

Here's an actual picture of what happens:

Hier sehen Sie ein Photo davon, was passiert:

the top of this shows the genome

oben sehen sie das Genom nach einer Bestrahlung mit

after 1.7 million rads of radiation.

1.7 Million Rad.

The chromosome is literally blown apart.

Das Chromosome ist wortwörtlich explodiert.

And here's that same DNA automatically reassembled

Und hier die gleiche DNS 24 Stunden später,

24 hours later.

nachdem sie automatisch wieder zusammengesetzt worden war.

It's truly stunning that these organisms can do that,

Es ist wirklich unglaublich, dass diese Organismen diese Fähigkeit haben

and we probably have thousands,

und es gibt wahrscheinlich tausende,

if not tens of thousands, of different species

wenn nicht zehntausende verschiedene Arten auf der Welt,

on this planet that are capable of doing that.

die diese Fähigkeit haben.

After these genomes are synthesized,

Nachdem diese künstlichen Genome hergestellt worden sind,

the first step is just transplanting them

ist der erste Schritt einfach eine Transplanatation

into a cell without a genome.

in eine Zelle, die kein Genom enthält.

So we think synthetic cells are going to have tremendous potential,

Wir glauben, dass synthetischen Zellen ein außerordentliches Potential haben,

not only for understanding the basis of biology

nicht nur für die Erforschung der Grundlagen des Lebens

but for hopefully environmental and society issues.

sondern hoffentlich auch für die Lösung von Umwelt- und Gesellschaftsproblemen.

For example, from the third organism we sequenced,

Der dritte Organismus, dessen Genom wir entschlüsselt haben, Methanococcus jannaschii,

Methanococcus jannaschii -- it lives in boiling water temperatures;

lebt bei Wassertemperaturen nahe dem Siedepunkt,

its energy source is hydrogen

nutzt Wasserstoff als Energiequelle

and all its carbon comes from CO2 it captures back from the environment.

und deckt seinen Kohlenstoffbedarf, indem es Kohlendioxid aus der Umgebung anreichert.

So we know lots of different pathways,

Wir kennen mittlerweile verschiedene molekulare Wege,

thousands of different organisms now

und tausende verschiedener Arten,

that live off of CO2,

die Kohlendioxid zum Leben benötigen

and can capture that back.

und es aus der Umgebung aufnehmen können.

So instead of using carbon from oil

Anstatt Kohlenstoff für Synthesen aus Erdöl

for synthetic processes,

zu gewinnen,

we have the chance of using carbon

haben wir nun die Chance, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu gewinnen,

and capturing it back from the atmosphere,

es von dort wieder einzufangen

converting that into biopolymers

und es in biologische Polymere

or other products.

und andere Produkte zu verwandeln.

We have one organism that lives off of carbon monoxide,

Wir haben einen Organismus entdeckt, der sich von Kohlenstoffmonoxid ernährt

and we use as a reducing power

und nutzten es als Reduktionsmittel,

to split water to produce hydrogen and oxygen.

um Wasser in Wasserstoff und Sauerstof zu zerlegen.

Also, there's numerous pathways

Außerdem gibt es zahlreiche molekulare Wege,

that can be engineered metabolizing methane.

die zum Abbau von Methan eingesetzt werden können.

And DuPont has a major program with Statoil in Norway

Die Firma DuPont hat ein wichtiges Programm mit der Firma Statoil in Norwegen,

to capture and convert the methane

das zum Ziel hat, Methan aus den Gasfeldern einzufangen

from the gas fields there into useful products.

und in nützliche Produkte umzuwandeln.

Within a short while, I think there's going to be a new field

Ich glaube, dass es in kurzer Zeit ein neues Gebiet mit dem Namen

called "Combinatorial Genomics,"

"Kombinatorische Genomik" geben wird,

because with these new synthesis capabilities,

denn mit unseren neuen Fähigkeiten zur Gen-Synthese,

these vast gene array repertoires

der großen Auswahl an Genen

and the homologous recombination,

und der Methode der homologen Rekombination

we think we can design a robot to make

können wir einen Roboter planen,

maybe a million different chromosomes a day.

der vielleicht eine Million verschiedene Chromosomen pro Tag herstellen kann.

And therefore, as with all biology,

Damit können wir, wie schon bisher in der Biologie,

you get selection through screening,

gewünschte Funktionen durch Screening auswählen -

whether you're screening for hydrogen production,

ob man Organismen nach ihrer Fähigkeit der Wasserstoffproduktion

or chemical production, or just viability.

der chemischen Produktion oder nur aufgrund ihrer Überlebensfähigkeit auswählt.

To understand the role of these genes

Wir stehen kurz davor,

is going to be well within reach.

die Rolle dieser Gene zu verstehen.

We're trying to modify photosynthesis

Wir versuchen, die Photosynthese so zu verändern,

to produce hydrogen directly from sunlight.

daß wir Wasserstoff aus der Energie des Sonnenlichts herstellen können.

Photosynthesis is modulated by oxygen,

Die Photosynthese ist von der Sauerstoffkonzentration abhängig,

and we have an oxygen-insensitive hydrogenase

aber wir haben eine Sauerstoff-unempfindliche Hydrogenase entdeckt

that we think will totally change this process.

die unserer Auffassung nach den Prozess komplett verändern wird.

We're also combining cellulases,

Wir kombinieren Cellulasen,

the enzymes that break down complex sugars into simple sugars

Enzyme, die komplexe Zucker in Einfachzucker zerlegen,

and fermentation in the same cell

mit Fermentationsprozessen in der gleichen Zelle,

for producing ethanol.

um Ethanol herzustellen.

Pharmaceutical production is already under way

Die Herstellung pharmazeutischer Produkte mittels Mikroorganismen

in major laboratories

findet in wichtigen Laboratorien

using microbes.

bereits statt.

The chemistry from compounds in the environment

Die chemischen Eigenschaften natürlicher Komponenten

is orders of magnitude more complex

ist um Größenordnungen komplexer als die derjenigen,

than our best chemists can produce.

die unsere besten Chemiker herstellen können.

I think future engineered species

Ich denke, daß zukünftige künstliche Arten

could be the source of food,

eine Quelle von Nahrungsmitteln

hopefully a source of energy,

und hoffentlich auch von Energie darstellen,

environmental remediation

zur Umweltsanierung eingesetzt

and perhaps

und vielleicht

replacing the petrochemical industry.

sogar die petrochemische Industrie ersetzen werden.

Let me just close with ethical and policy studies.

Lassen Sie mich mit ethischen und politischen Untersuchungen abschließen.

We delayed the start of our experiments in 1999

Wir haben den Beginn unserer Experimente im Jahr 1999

until we completed a year-and-a-half bioethical review

verschoben, bis wir einen anderthalbjährigen Bewertungsprozess abgeschlossen hatten,

as to whether we should try and make an artificial species.

um zu entscheiden, ob wir versuchen sollten, künstliche Arten zu erschaffen.

Every major religion participated in this.

Alle großen Religionen waren daran beteiligt.

It was actually a very strange study,

Es war eine recht seltsame Untersuchung,

because the various religious leaders were using their scriptures as law books,

weil die verschiedenen Religionsführer ihre Schriften wie Gesetzesbücher behandelten.

and they couldn't find anything in them prohibiting making life,

Sie konnten keine Vorschriften entdecken, die das Erschaffen von Leben verboten,

so it must be OK. The only ultimate concerns

also war es wohl in Ordnung. Am Ende waren sie besorgt über

were biological warfare aspects of this,

die mögliche Anwendung zur biologischen Kriegsführung,

but gave us the go ahead to start these experiments

erlaubten uns aber die von uns begründeten Experimente

for the reasons we were doing them.

zu beginnen.

Right now the Sloan Foundation has just funded

Vor kurzem hat die Sloan Foundation Forschungsgelder

a multi-institutional study on this,

für eine an mehreren Instituten durchgeführte Untersuchung bereitgestellt,

to work out what the risk and benefits to society are,

die zum Ziel hat, die Chancen und Risiken für die Gesellschaft auf diesem Gebiet auszuloten

and the rules that scientific teams such as my own

und Regeln für Wissenschaftler wie mich und mein Team

should be using in this area,

zu formulieren

and we're trying to set good examples as we go forward.

und wir versuchen auf diesem Weg ein gutes Beispiel darzustellen.

These are complex issues.

Es handelt sich um komplexe Fragestellungen.

Except for the threat of bio-terrorism,

Mit Ausnahme der Bedrohung durch Bioterrorismus

they're very simple issues in terms of,

geht es um einfache Fragen wie z.B.

can we design things to produce clean energy,

können wir Wege zur sauberen Gewinnung von Energy entwickeln ?

perhaps revolutionizing

Können wir unter Umständen revolutionieren,

what developing countries can do

was Entwicklungsländern zur Verfügung steht und

and provide through various simple processes.

was sie durch einfache Prozesses erreichen können ?

Thank you very much.

Herzlichen Dank.