Barry Schuler: An introduction to genomics

Barry Schuler: Grundkurs Genomik – eine Einführung

Übersetzung: Norbert Langkau Lektorat: Calvin Oneeightytwo

What's happening in genomics,

Worum geht's bei der Genomik,

and how this revolution is about to change everything we know

und wie wird diese Revolution einfach alles verändern, was

about the world, life, ourselves, and how we think about them.

wir über die Welt, das Leben, uns selbst wissen und wie wir darüber denken?

If you saw 2001: A Space Odyssey,

Wer ›2001: Odyssee im Weltraum‹ gesehen hat, weiß,

and you heard the boom, boom, boom, boom, and you saw the monolith,

dass Arthur C. Clarke mit dem »bum, bum, bum, bum« und

you know, that was Arthur C. Clarke's representation

dem Monolithen ausdrücken wollte, dass wir an einem

that we were at a seminal moment in the evolution of our species.

Wendepunkt in der Evolution unserer Art stehen.

In this case, it was picking up bones and creating a tool,

Es ging darum, Knochen als Werkzeug zu benutzen – will sagen:

using it as a tool, which meant that apes just, sort of,

die Affen rennen rum und essen und treiben es miteinander

running around and eating and doing each other

und finden plötzlich heraus,

figured out they can make things if they used a tool.

dass sie Dinge herstellen können, wenn sie dazu ein Werkzeug benutzen.

And that moved us to the next level.

Das hat uns auf die nächste Stufe gebracht.

And, you know, we in the last 30 years in particular

Speziell in den letzten 30 Jahren haben wir einen geradezu

have seen this acceleration in knowledge and technology,

rasanten Fortschritt in Wissenschaft und Technologie gesehen,

and technology has bred more knowledge and given us tools.

was uns noch mehr Wissen und Werkzeuge eingebracht hat.

And we've seen many seminal moments.

Es gab viele bahnbrechende Schritte.

We've seen the creation of small computers in the '70s and early '80s,

Es kamen die Kleinrechner in den 70ern und frühen 80ern,

and who would have thought back then that every single person

und wer hätte je gedacht, dass jeder von uns

would not have just one computer but probably 20,

nicht nur einen Computer, sondern eher 20

in your home, and in not just your P.C. but in every device --

daheim haben würden, und es ist nicht nur der PC, sondern in jedem Gerät –

in your washing machine, your cell phone.

in der Waschmaschine, im Mobiltelefon,

You're walking around; your car has 12 microprocessors.

Man bewegt sich wohin: Das Auto hat zwölf Microprozessoren.

Then we go along and create the Internet

Und dann erfinden wir das Internet

and connect the world together; we flatten the world.

und verbinden die Welt, machen sie flach.

We've seen so much change, and we've given ourselves these tools now --

In der letzten Zeit hat sich sehr viel verändert, und wir haben uns selbst

these high-powered tools --

neue Werkzeuge geschaffen –

that are allowing us to turn the lens inward

sehr mächtige Werkzeuge – mit denen wir nach innen

into something that is common to all of us, and that is a genome.

auf etwas schauen können, was wir alle gemein haben, und das ist das Genom.

How's your genome today? Have you thought about it lately?

Wie geht's Ihrem Genom heute? Haben Sie in letzter Zeit mal dran gedacht?

Heard about it, at least? You probably hear about genomes these days.

Oder was von gehört? Wahrscheinlich hört man heutzutage was über Genome.

I thought I'd take a moment to tell you what a genome is.

Ich erzähl Ihnen mal kurz, was ein Genom ist.

It's, sort of, like if you ask people,

Wenn man die Leute fragt:

Well, what is a megabyte or megabit? And what is broadband?

»Was bedeuten Megabyte, Megabit, Breitband?«

People never want to say, I really don't understand.

sagen die ungern: »Ich weiß nicht so genau.«

So, I will tell you right off of the bat.

Ich erzähl es Ihnen.

You've heard of DNA; you probably studied a little bit in biology.

Sie haben schon einmal was von DNA gehört, vielleicht in Biologie.

A genome is really a description for all of the DNA that is in a living organism.

Ein Genom ist die Beschreibung der gesamten DNA in einem lebenden Organismus.

And one thing that is common to all of life is DNA.

DNA ist das, was allem Leben gemein ist.

It doesn't matter whether you're a yeast;

Egal, ob Sie eine Hefe sind;

it doesn't matter whether you're a mouse;

egal, ob Sie eine Maus sind;

doesn't matter whether you're a fly; we all have DNA.

egal ob Sie eine Fliege sind – wir alle haben DNA.

The DNA is organized in words, call them: genes and chromosomes.

Die DNA ist in Worten angeordnet, den sogenannten Genen und Chromosomen

And when Watson and Crick in the '50s

Als Watson und Crick in den 50ern erstmals

first decoded this beautiful double helix that we know as the DNA molecule --

diese wundervolle Doppelhelix entzifferten, die wir heute als das DNA-Molekül kennen –

very long, complicated molecule --

ein sehr langes, komplexes Molekül –

we then started on this journey to understand that

begann unsere Reise zum Verständnis der DNA als Sprache,

inside of that DNA is a language that determines the characteristics, our traits,

die unsere charakteristischen Eigenschaften bestimmt, was wir vererbt bekommen,

what we inherit, what diseases we may get.

welche Krankheiten wir bekommen können.

We've also along the way discovered that this is a very old molecule,

Unterwegs haben wir herausgefunden, dass dieses Molekül schon sehr alt ist,

that all of the DNA in your body has been around forever,

dass die ganze DNA praktisch schon immer in unserem Körper steckt,

since the beginning of us, of us as creatures.

seit unseren Anfängen als Kreaturen.

There is a historical archive.

Sie ist ein Geschichtsarchiv.

Living in your genome is the history of our species,

In unserem Genom steckt sowohl die Geschichte unserer Art

and you as an individual human being, where you're from,

als auch die jedes Einzelnen von uns, wo wir herkommen, und sie reicht

going back thousands and thousands and thousands of years,

Tausende und Abertausende von Jahren zurück,

and that's now starting to be understood.

und das fangen wir gerade zu verstehen an.

But also, the genome is really the instruction manual.

Das Genom ist so etwas wie eine Betriebsanleitung.

It is the program. It is the code of life.

Es ist das Programm. Es ist der Code des Lebens.

It is what makes you function;

Das lässt uns funktionieren;

it is what makes every organism function.

das lässt jeden Organismus funktionieren.

DNA is a very elegant molecule.

DNA ist ein sehr elegantes Molekül.

It's long and it's complicated.

Es ist lang und kompliziert.

Really all you have to know about it is that there's four letters:

Man braucht nur zu wissen, dass es sich aus vier Buchstaben zusammensetzt:

A, T, C, G; they represent the name of a chemical.

A, T, C, G; sie stehen für die Namen von chemischen Substanzen.

And with these four letters, you can create a language:

Mit diesen vier Buchstaben kann man eine Sprache bilden,

a language that can describe anything, and very complicated things.

mit der man selbst komplizierteste Sachverhalte beschreiben kann.

You know, they are generally put together in pairs,

Allgemein fasst man sie zu Paaren zusammen,

creating a word or what we call base pairs.

die dann die Worte bilden – die Basenpaare.

And you would, you know, when you think about it,

Wenn man mal drüber nachdenkt:

four letters, or the representation of four things, makes us work.

vier Buchstaben, oder die Bezeichner für vier Dinge, lassen uns funktionieren.

And that may not sound very intuitive,

Das hört sich nicht sehr naturgegeben an,

but let me flip over to something else you know about, and that's computers.

aber lassen Sie mich mal zu etwas anderem wechseln: Computer.

Look at this screen here and, you know, you see pictures

Sehen Sie auf diesen Bildschirm: man sieht Bilder und Wörter,

and you see words, but really all there are are ones and zeros.

aber tatsächlich besteht das alles aus Einsen und Nullen.

The language of technology is binary;

Wahrscheinlich haben Sie irgendwann schon einmal davon gehört:

you've probably heard that at some point in time.

Die Sprache der Technologie ist binär.

Everything that happens in digital is converted,

Alles was im Digitalen abläuft, wird konvertiert,

or a representation, of a one and a zero.

durch die Eins und die Null dargestellt.

So, when you're listening to iTunes and your favorite music,

Wenn man also iTunes und seiner Lieblingsmusik lauscht, werden da

that's really just a bunch of ones and zeros playing very quickly.

ganz schnell viele Einsen und Nullen abgespielt.

When you're seeing these pictures, it's all ones and zeros,

Man sieht diese Bilder – alles Einsen und Nullen.

and when you're talking on your telephone, your cell phone,

Man telefoniert mit dem Mobiltelefon,

and it's going over the network,

und wie von Zauberhand

your voice is all being turned into ones and zeros and magically whizzed around.

saust die Stimme als Folge von Einsen und Nullen durchs Netz.

And look at all the complex things and wonderful things

Was für komplexe und wunderbare Dinge man

we've been able to create with just a one and a zero.

nur mit einer Eins und einer Null kreieren kann.

Well, now you ramp that up to four, and you have a lot of complexity,

Jetzt stocken wir das mal auf vier auf, dann haben wir ganz schön viel Komplexität,

a lot of ways to describe mechanisms.

ganz schön viele Methoden, Mechanismen zu beschreiben.

So, let's talk about what that means.

Was bedeutet das?

So, if you look at a human genome,

Das menschliche Genom

they consist of 3.2 billion of these base pairs. That's a lot.

besteht aus 3,2 Milliarden Basenpaaren. Das ist eine ganze Menge.

And they mix up in all different fashions,

Die vielen möglichen Kombinationen

and that makes you a human being.

machen aus Ihnen einen Menschen.

If you convert that to binary, just to give you a little bit of sizing,

Wenn man das binär schriebe, nur um mal eine Größenordnung anzugeben,

we're actually smaller than the program Microsoft Office.

wären wir kleiner als das Programm Microsoft Office.

It's not really all that much data.

Es sind nämlich tatsächlich gar nicht so viele Daten,

I will also tell you we're at least as buggy.

aber mindestens genauso viele Defekte.

(Laughter)

(Lachen)

This here is a bug in my genome

Das hier ist ein Defekt in meinem Genom,

that I have struggled with for a long, long time.

mit dem ich mich schon seit langer, langer Zeit rumschlage.

When you get sick, it is a bug in your genome.

Wenn Sie krank werden, ist das ein Defekt in Ihrem Genom.

In fact, many, many diseases we have struggled with for a long time,

Viele der Krankheiten, mit denen wir uns schon lange rumgeschlagen haben,

like cancer, we haven't been able to cure

wie zum Beispiel Krebs, konnten wir nicht heilen,

because we just don't understand how it works at the genomic level.

weil wir einfach nicht wussten, was da auf Genomebene abläuft.

We are starting to understand that.

Wir fangen erst an, das zu verstehen.

So, up to this point we tried to fix it

Bisher haben wir versucht,

by using what I call shit-against-the-wall pharmacology,

eine Art ›Scheiß die Wand an‹- Pharmakologie zu betreiben,

which means, well, let's just throw chemicals at it,

nach dem Motto: »Lasst uns Chemie draufwerfen,

and maybe it's going to make it work.

vielleicht klappt's ja.«

But if you really understand why does a cell go from normal cell to cancer?

Wenn man wirklich verstünde, warum aus einer normalen Zelle eine Krebszelle wird,

What is the code?

was der Code dafür ist,

What are the exact instructions that are making it do that?

welche Anweisungen genau sie das tun lassen,

then you can go about the process of trying to fix it and figure it out.

könnte man versuchen, eine Reparatur in Angriff zu nehmen.

So, for your next dinner over a great bottle of wine, here's a few factoids for you.

Für den Smalltalk bei Ihrem nächsten Abendessen mit einem köstlichen Wein:

We actually have about 24,000 genes that do things.

Wir haben etwa 24.000 Gene, die etwas tun,

We have about a hundred, 120,000 others

und etwa 100-, 120.000 andere, die nicht jeden Tag

that don't appear to function every day,

etwas zu tun haben, sondern das Zehntausende

but represent this archival history of how we used to work as a species

von Jahren zurückreichende Geschichtsarchiv darüber bilden,

going back tens of thousands of years.

wie wir als Art mal funktioniert haben.

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that a mouse has about the same amount of genes.

eine Maus hat auch etwa so viele Gene.

They recently sequenced Pinot Noir, and it also has about 30,000 genes,

Unlängst haben sie Spätburgunder sequenziert, und der hat auch etwa 30.000 Gene.

so the number of genes you have may not necessarily represent the complexity

Die Anzahl der Gene stellt also nicht unbedingt die Komplexität

or the evolutionary order of any particular species.

oder die Evolutions-Ordnung einer speziellen Art dar.

Now, look around: just look next to your neighbor,

Jetzt schauen Sie sich mal an Ihrem Platz um:

look forward, look backward. We all look pretty different.

wir sehen alle verschieden aus.

A lot of very handsome and pretty people here, skinny, chubby,

Ein Haufen attraktiver und hübscher Leute hier, mager, mollig,

different races, cultures. We are all 99.9% genetically equal.

alle Rassen, alle Kulturen. Aber: genetisch sind wir zu 99,9 % gleich.

It is one one-hundredth of one percent of genetic material

Schon [ein Hundertstel] eines Prozentes

that makes the difference between any one of us.

macht die Unterschiede zwischen uns aus.

That's a tiny amount of material,

Das ist nur eine winziges bisschen

but the way that ultimately expresses itself

an Material, aber darin, wie es sich darstellt,

is what makes changes in humans and in all species.

liegen die Unterschieden zwischen den Menschen, und bei allen Arten.

So, we are now able to read genomes.

Wir können jetzt also Genome lesen.

The first human genome took 10 years, three billion dollars.

Das erste menschliche Genom brauchte zehn Jahre und drei Milliarden Dollar.

It was done by Dr. Craig Venter.

Das hat damals Dr. Craig Venter gemacht.

And then James Watson's -- one of the co-founders of DNA --

Dann wurde James Watsons Genom – einer der Gründer der DNA –

genome was done for two million dollars, and in just two months.

für zwei Millionen Dollar und in nur zwei Monaten sequenziert.

And if you think about the computer industry

Bei Computern sind wir

and how we've gone from big computers to little ones

von großen Rechnern auf kleine gekommen,

and how they get more powerful and faster all the time,

und sie werden laufend mächtiger und schneller –

the same thing is happening with gene sequencing now:

die gleiche Entwicklung

we are on the cusp of being able to sequence human genomes

haben wir beim Sequenzieren von Genen: menschliche Genome

for about 5,000 dollars in about an hour or a half-hour;

werden in den nächsten fünf Jahren für etwa 5000 Dollar in weniger

you will see that happen in the next five years.

als einer Stunde sequenziert.

And what that means is, you are going to walk around

Das bedeutet, dass man

with your own personal genome on a smart card. It will be here.

mit einer Plastikkarte rumlaufen kann, auf der das eigene Genom gespeichert ist.

And when you buy medicine,

Wenn man dann Medizin kauft,

you won't be buying a drug that's used for everybody.

kauft man keine Medizin für jedermann mehr.

You will give your genome to the pharmacist,

Man gibt dem Apotheker sein Genom, und der macht

and your drug will be made for you

daraus eine maßgeschneiderte Medizin

and it will work much better than the ones that were --

die besser ist als die heutigen –

you won't have side effects.

sie hat keinerlei Nebenwirkungen.

All those side effects, you know, oily residue and, you know,

Die Nebenwirkungen, ölige Rückstände und

whatever they say in those commercials: forget about that.

all das Zeug, von dem sie in der Werbung reden: Vergiss es.

They're going to make all that stuff go away.

Das wird alles verschwinden.

What does a genome look like?

Wie sieht ein Genom aus?

Well, there it is. It is a long, long series of these base pairs.

So. – Es ist eine lange, lange Folge dieser Basenpaare.

If you saw the genome for a mouse or for a human it would look no different than this,

Das Genom einer Maus oder eines Menschen sieht ungefähr so aus,

but what scientists are doing now is

aber mittlerweile verstehen

they're understanding what these do and what they mean.

die Wissenschaftler, was die tun, und was sie bedeuten.

Because what Nature is doing is double-clicking all the time.

Weil: Die Natur doppelt-klickt die ganze Zeit.

In other words, the first couple of sentences here,

Anders ausgedrückt: wenn man davon ausgeht, dass das hier

assuming this is a grape plant:

eine Traubenpflanze ist, heißt das:

make a root, make a branch, create a blossom.

bilde eine Wurzel, bilde einen Zweig, bilde eine Blüte.

In a human being, down in here it could be:

Bei einem Menschen könnte das heißen:

make blood cells, start cancer.

produziere Blutzellen, mach Krebs.

For me it may be: every calorie you consume, you conserve,

Für mich könnte das sein: Speichere jede Kalorie, die vorbei kommt –

because I come from a very cold climate.

weil ich aus einer sehr kalten Gegend komme.

For my wife: eat three times as much and you never put on any weight.

Für meine Frau: Iss dreimal so viel und lege kein Gramm zu.

It's all hidden in this code,

Alles verborgen in diesem Code,

and it's starting to be understood at breakneck pace.

und wir kommen ihm mit atemberaubenden Tempo auf den Grund.

So, what can we do with genomes now that we can read them,

Jetzt lesen wir Genome wie das Buch des Lebens –

now that we're starting to have the book of life?

was können wir damit anfangen?

Well, there's many things. Some are exciting.

Viele Dinge. Einige sind richtig spannend,

Some people will find very scary. I will tell you a couple of things

andere richtig gruselig. Ich erzähle Ihnen ein paar Sachen –

that will probably make you want to projectile puke on me, but that's okay.

wenn Sie mich dann ankotzen, könnte ich das verstehen.

So, you know, we now can learn the history of organisms.

Wir können jetzt die Geschichte von Organismen verstehen.

You can do a very simple test: scrape your cheek; send it off.

Das ist ganz einfach: Man schabt sich an der Wange,

You can find out where your relatives come from;

schickt es ein, und kann damit seinen Stammbaum

you can do your genealogy going back thousands of years.

über Tausende von Jahren aufstellen.

We can understand functionality. This is really important.

Wir kommen endlich dahinter, wie es funktioniert.

We can understand, for example, why we create plaque in our arteries,

Wir kommen zum Beispiel dahinter, warum sich unsere Arterien zusetzen,

what creates the starchiness inside of a grain,

wie die Stärke in ein Getreidekorn kommt,

why does yeast metabolize sugar and produce carbon dioxide.

warum Hefe Zucker abbaut und Kohlendioxid produziert.

We can also look at, at a grander scale, what creates problems,

Wir können in großem Stil Probleme analysieren,

what creates disease, and how we may be able to fix them.

was Krankheiten erzeugt, und wie wir sie heilen können.

Because we can understand this,

Weil wir all das jetzt verstehen,

we can fix them, make better organisms.

können wir es richten und besser machen.

Most importantly, what we're learning

Das Wichtigste ist das Verständnis,

is that Nature has provided us a spectacular toolbox.

dass uns Mutter Natur für uns einen eindrucksvollen Werkzeugkasten

The toolbox exists.

zusammengestellt hat.

An architect far better and smarter than us has given us that toolbox,

Ein Architekt viel besser und klüger als wir hat uns diese Werkzeuge gegeben,

and we now have the ability to use it.

und jetzt können wir sie auch benutzen.

We are now not just reading genomes; we are writing them.

Wir lesen nicht nur Genome, wir schreiben sie auch.

This company, Synthetic Genomics, I'm involved with,

Ich bin bei Synthetic Genomics.

created the first full synthetic genome for a little bug,

Wir haben das erste Genom für einen sehr primitiven Käfer

a very primitive creature called Mycoplasma genitalium.

namens Mycoplasma genitalium synthetisiert.

If you have a UTI, you've probably -- or ever had a UTI --

Wer mal eine Harnwegsinfektion hatte, ist mit dem kleinen Kerl

you've come in contact with this little bug.

wahrscheinlich schon in Kontakt gekommen.

Very simple -- only has about 246 genes --

Er ist wirklich einfach – hat nur 246 Gene –

but we were able to completely synthesize that genome.

aber wir konnten ihn vollständig synthetisieren.

Now, you have the genome and you say to yourself,

Dann hat man also das Genom und fragt sich:

So, if I plug this synthetic genome -- if I pull the old one out and plug it in --

»Wenn ich jetzt dieses synthetische Genom statt des alten reintue –

does it just boot up and live?

lebt der dann einfach los?«

Well, guess what. It does.

Raten Sie mal. – Ja, macht er.

Not only does it do that; if you took the genome -- that synthetic genome --

Und nicht nur das: Wenn man das Genom hernimmt – das synthetische – und es

and you plugged it into a different critter, like yeast,

in ein anderes Viech reinsetzt, zum Beispiel

you now turn that yeast into Mycoplasma.

in Hefe, dann hat man aus der Hefe Mycoplasma gemacht.

It's, sort of, like booting up a PC with a Mac O.S. software.

Es ist so, als ob man einen PC mit Mac OS Software hochfahren wollte.

Well, actually, you could do it the other way.

Ach nee, eher andersherum.

So, you know, by being able to write a genome

Wenn man so will, ist das Schreiben des Genoms

and plug it into an organism,

und das Einsetzen in einen anderen Organismus

the software, if you will, changes the hardware.

als ob die Software die Hardware ändert.

And this is extremely profound.

Das ist sehr tiefgreifend.

So, last year the French and Italians announced

Letztes Jahr haben Franzosen und Italiener

they got together and they went ahead and they sequenced Pinot Noir.

sich zusammengetan und Spätburgunder sequenziert.

The genomic sequence now exists for the entire Pinot Noir organism,

Jetzt existiert das Genom für den kompletten Spätburgunderorganismus,

and they identified, once again, about 29,000 genes.

und sie haben – mal wieder – etwa 29.000 Gene identifiziert.

They have discovered pathways that create flavors,

Sie haben die für Geschmacksrichtungen

although it's very important to understand

zuständige Region gefunden,

that those compounds that it's cranking out

aber man darf nicht vergessen, dass wir

have to match a receptor in our genome, in our tongue,

einen Rezeptor in unserem Genom, auf der Zunge,

for us to understand and interpret those flavors.

brauchen, damit wir sie auch schmecken können.

They've also discovered that

Sie haben auch herausgefunden,

there's a heck of a lot of activity going on producing aroma as well.

dass da ganz schön was los ist, um auch Aroma zu produzieren.

They've identified areas of vulnerability to disease.

Sie haben Regionen für Anfälligkeiten gefunden.

They now are understanding, and the work is going on,

Jetzt kann man den vollständigen Code lesen und so

exactly how this plant works, and we have the capability to know,

dahinter kommen – und daran arbeiten sie weiter –,

to read that entire code and understand how it ticks.

wie genau diese Pflanze funktioniert und wie sie tickt.

So, then what do you do?

Was macht man daraus?

Knowing that we can read it, knowing that we can write it, change it,

Wir wissen, dass wir ihn lesen, schreiben, ändern können,

maybe write its genome from scratch. So, what do you do?

vielleicht sogar das Genom ganz neu schreiben. Also, was tun?

Well, one thing you could do is what some people might call Franken-Noir.

Eines der Dinge, die man machen könnte, wäre ›Monsterburgunder‹.

(Laughter)

(Lachen)

We can build a better vine.

Wir können bessere Reben bauen.

By the way, just so you know:

Ach ja, mal so nebenbei –

you get stressed out about genetically modified organisms;

falls Sie Stress wegen genetisch veränderter Organismen haben:

there is not one single vine in this valley or anywhere

es gibt weder hier noch sonstwo irgendeine Rebe,

that is not genetically modified.

die nicht genetisch verändert ist.

They're not grown from seeds; they're grafted into root stock;

Sie wachsen nicht aus Samen, sie werden veredelt,

they would not exist in nature on their own.

sie würden alleine nicht überleben.

So, don't worry about, don't stress about that stuff. We've been doing this forever.

Also kein Stress mit dem Zeug. Das haben wir schon immer gemacht.

So, we could, you know, focus on disease resistance;

Wir könnten jetzt auf Robustheit abzielen,

we can go for higher yields without necessarily having

auf höhere Erträge, ohne die Anbaumethoden

dramatic farming techniques to do it, or costs.

zu ändern, oder auf geringere Kosten.

We could conceivably expand the climate window:

Wir könnten das Klimafenster deutlich erweitern,

we could make Pinot Noir grow maybe in Long Island, God forbid.

wir könnten Spätburgunder auf Long Island anbauen – verhüt's Gott.

(Laughter)

(Lachen)

We could produce better flavors and aromas.

Man könnte sich viele Dinge vorstellen:

You want a little more raspberry, a little more chocolate here or there?

bessere Geschmacksrichtungen und Aromas –

All of these things could conceivably be done,

mehr Himbeere, mehr Schoko hier oder dort?

and I will tell you I'd pretty much bet that it will be done.

Ich sag' Ihnen eines: es wird gemacht werden.

But there's an ecosystem here.

Aber es gibt da ein Ökosystem.

In other words, we're not, sort of, unique little organisms running around;

Wir laufen nicht als kleine Organismen allein auf der Welt rum, sondern sind

we are part of a big ecosystem.

Teil eines großen Ökosystems.

In fact -- I'm sorry to inform you --

Tatsächlich – tut mir leid, aber so ist es –

that inside of your digestive tract is about 10 pounds of microbes

wohnen in Ihrem Verdauungstrakt etwa zehn Pfund Mikroben,

which you're circulating through your body quite a bit.

die Sie ganz schön in Ihrem Körper rumschicken.

Our ocean's teaming with microbes;

Unsere Meere und die Mikroben haben sich verbündet:

in fact, when Craig Venter went and sequenced the microbes in the ocean,

die Zahl der bekannten Arten verdreifachte sich in den ersten drei Monaten

in the first three months tripled the known species on the planet

nachdem Craig Venter begann, Meeresmikroben aus nur

by discovering all-new microbes in the first 20 feet of water.

wenigen Metern Tiefe zu sequenzieren.

We now understand that those microbes have more impact on our climate

Wir wissen heute, dass der Einfluss der Mikroben auf unser Klima

and regulating CO2 and oxygen than plants do,

und auf die Regulierung von CO2 und Sauerstoff größer ist

which we always thought oxygenate the atmosphere.

als der der Pflanzen.

We find microbial life in every part of the planet:

Wir finden mikrobielles Leben überall auf dem Planeten:

in ice, in coal, in rocks, in volcanic vents; it's an amazing thing.

in Eis, in Kohle, in Vulkanschloten, in Felsen – es ist einfach faszinierend.

But we've also discovered, when it comes to plants, in plants,

Wir haben auch entdeckt, dass bei den Pflanzen, soviel wir bis jetzt

as much as we understand and are starting to understand their genomes,

von ihnen und ihren Genomen zu verstehen begonnen haben,

it is the ecosystem around them,

das Ökosystem, das sie umgibt, und die Mikroben,

it is the microbes that live in their root systems,

die in Ihren Wurzeln leben, mindestens

that have just as much impact on the character of those plants

genau so viel Einfluss auf die Charakteristik dieser Pflanzen

as the metabolic pathways of the plants themselves.

haben wie das Stoffwechselsystem der Pflanzen selbst.

If you take a closer look at a root system,

Sieht man sich so ein Wurzelgeflecht näher an,

you will find there are many, many, many diverse microbial colonies.

findet man enorm viele verschiedene mikrobielle Kolonien.

This is not big news to viticulturists;

Für Weinbauern ist das nichts Neues,

they have been, you know, concerned with water and fertilization.

sie haben sich schon länger mit Wasser und Düngung beschäftigt.

And, again, this is, sort of, my notion of shit-against-the-wall pharmacology:

Das ist wieder so ein Fall meiner ›Scheiß die Wand an‹-Pharmakologie: Man weiß,

you know certain fertilizers make the plant more healthy so you put more in.

gewisse Dünger sind für die Pflanze besser – also drauf damit.

You don't necessarily know with granularity

Man weiß nicht unbedingt genau, welche Organismen

exactly what organisms are providing what flavors and what characteristics.

welche Geschmacksrichtungen und welche Charakteristika hervorbringen.

We can start to figure that out.

Das können wir jetzt herausarbeiten.

We all talk about terroir; we worship terroir;

Alle reden über das Terroir, huldigen ihm:

we say, Wow, is my terroir great! It's so special.

»Poh, tolles Terroir! Ganz was Besonderes –

I've got this piece of land and it creates terroir like you wouldn't believe.

mein eines Stück Land da produziert Terroir wie nix.«

Well, you know, we really, we argue and debate about it --

Wir argumentieren und debattieren darüber – wir schieben es

we say it's climate, it's soil, it's this. Well, guess what?

aufs Klima, auf den Boden, auf dies und das.

We can figure out what the heck terroir is.

Jetzt können wir herausfinden, was Terroir ist.

It's in there, waiting to be sequenced.

Es wartet nur darauf, sequenziert zu werden.

There are thousands of microbes there.

Da leben Tausende von Mikroben.

They're easy to sequence: unlike a human,

Ihre 1.000 oder 2.000 Gene sind

they, you know, have a thousand, two thousand genes;

viel einfacher sequenzierbar

we can figure out what they are.

als die des Menschen.

All we have to do is go around and sample, dig into the ground, find those bugs,

Wir müssen nur ein bisschen graben, Proben nehmen, die Käfer finden, sie sequenzieren

sequence them, correlate them to the kinds of characteristics we like and don't like --

und in Bezug zu den gewünschten Charakteristika setzen – das ist nur

that's just a big database -- and then fertilize.

eine große Datenbank – und dann zu düngen.

And then we understand what is terroir.

Dann verstehen wir, was Terroir ausmacht.

So, some people will say, Oh, my God, are we playing God?

Einige Leute werden fragen:

Are we now, if we engineer organisms, are we playing God?

»Um Himmels Willen, spielen wir nicht Gott, wenn wir Organismen entwickeln?«

And, you know, people would always ask James Watson --

Die Leute haben James Watson immer gefragt –

he's not always the most politically correct guy ...

der ist nicht immer politisch korrekt –

(Laughter)

(Lachen)

... and they would say, "Are, you know, are you playing God?"

– sie fragten ihn also: »Spielen Sie da nicht Gott?«

And he had the best answer I ever heard to this question:

Er gab die beste Antwort auf diese Frage:

"Well, somebody has to."

»Tja, irgendjemand muss es ja tun.«

(Laughter)

(Lachen)

I consider myself a very spiritual person,

Ich betrachte mich selbst als spirituellen Menschen,

and without, you know, the organized religion part,

nur ohne den organisierten Religionsanteil,

and I will tell you: I don't believe there's anything unnatural.

und ich glaube nicht, dass es irgendetwas Unnatürliches gibt.

I don't believe that chemicals are unnatural.

Ich glaube nicht, dass Chemikalien unnatürlich sind.

I told you I'm going to make some of you puke.

Auch wenn Sie es zum Kotzen finden:

It's very simple: we don't invent molecules, compounds.

Wir erfinden einfach keine Moleküle, Zusammensetzungen –

They're here. They're in the universe.

sie sind schon im Universum.

We reorganize things, we change them around,

Wir ordnen Dinge neu, wir ändern an ihnen rum,

but we don't make anything unnatural.

aber wir erschaffen nichts Unnatürliches.

Now, we can create bad impacts --

Die Folgen können schlecht sein –

we can poison ourselves; we can poison the Earth --

wenn wir uns oder die Erde vergiften –

but that's just a natural outcome of a mistake we made.

aber das ist nur die Folge eines von uns gemachten Fehlers.

So, what's happening today is, Nature is presenting us with a toolbox,

Jetzt hat uns Mutter Natur einen Werkzeugkasten gegeben,

and we find that this toolbox is very extensive.

und die Werkzeuge in diesem Kasten sind sehr mächtig.

There are microbes out there that actually make gasoline, believe it or not.

Ob Sie's glauben oder nicht: es gibt Mikroben, die Benzin machen.

There are microbes, you know -- go back to yeast.

Es gibt – nochmal zur Hefe:

These are chemical factories;

das sind chemische Fabriken.

the most sophisticated chemical factories are provided by Nature,

Die ausgeklügelsten chemischen Fabriken schenkt uns Mutter Natur,

and we now can use those.

und die können wir jetzt benutzen.

There also is a set of rules.

Es gibt da auch Regeln.

Nature will not allow you to --

Die Natur wird nicht zulassen –

we could engineer a grape plant, but guess what.

wir könnten eine Traube entwerfen,

We can't make the grape plant produce babies.

aber die kann keine Babys produzieren.

Nature has put a set of rules out there.

Die Natur hat ein paar Regeln aufgestellt.

We can work within the rules; we can't break the rules;

Wir lernen diese Regeln gerade erst, aber

we're just learning what the rules are.

wir können sie nicht verletzen.

I just ask the question, if you could cure all disease --

Ich frage Sie: Wenn wir alle Krankheiten heilen oder gar

if you could make disease go away,

ausradieren könnten, weil wir

because we understand how it actually works,

jetzt wissen wie’s geht,

if we could end hunger by being able to create nutritious, healthy plants

wenn wir Hunger durch nahrhafte, gesunde, aber völlig anspruchslose Pflanzen

that grow in very hard-to-grow environments,

ausrotten könnten, wenn wir genug

if we could create clean and plentiful energy --

saubere Energie produzieren könnten –

we, right in the labs at Synthetic Genomics,

in den Laboren von Synthetic Genomics

have single-celled organisms that are taking carbon dioxide

haben wir Einzeller, die nehmen Kohlendioxid auf und

and producing a molecule very similar to gasoline.

verwandeln es in ein Molekül, das Benzin sehr ähnlich ist.

So, carbon dioxide -- the stuff we want to get rid of -- not sugar, not anything.

Kohlendioxid – das Zeug, das wir loswerden wollen – nicht Zucker,

Carbon dioxide, a little bit of sunlight,

nicht irgendetwas, sondern Kohlendioxid,

you end up with a lipid that is highly refined.

ein bisschen Sonnenlicht, und heraus kommt ein hoch raffiniertes Lipid.

We could solve our energy problems; we can reduce CO2,;

Wir könnten unsere Energieprobleme lösen, CO2 reduzieren,

we could clean up our oceans; we could make better wine.

die Meere sauber bekommen, besseren Wein machen.

If we could, would we?

Wenn wir all das könnten – würden wir es auch tun?

Well, you know, I think the answer is very simple:

Ich glaube, die Antwort ist ganz einfach:

working with Nature, working with this tool set that we now understand,

mit den Werkzeugen der Natur, die wir jetzt verstehen, zu arbeiten

is the next step in humankind's evolution.

ist der nächste Schritt in der Evolution des Menschen.

And all I can tell you is, stay healthy for 20 years.

Ich kann Ihnen nur raten: bleiben Sie noch 20 Jahre gesund,

If you can stay healthy for 20 years, you'll see 150, maybe 300.

dann können Sie 150 oder sogar 300 werden.

Thank you.

Vielen Dank.