Craig Venter: On the verge of creating synthetic life

Craig Venter ist kurz davor künstliches Leben zu erschaffen

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2008-03-10 ・ TED


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Craig Venter: On the verge of creating synthetic life

Craig Venter ist kurz davor künstliches Leben zu erschaffen

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Übersetzung: Andreas Kreuzeder Lektorat: Dominik Weickgenannt
00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
19330
2000
Sie wissen, ich habe über einige dieser Projekte bereits zuvor gesprochen,
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
21330
4000
über das menschliche Genom und was das bedeuten könnte,
00:25
and discovering new sets of genes.
2
25330
3000
und über die Entdeckung neuer Gruppen von Genen.
00:28
We're actually starting at a new point:
3
28330
3000
Tatsächlich starten wir von einem neuen Punkt:
00:31
we've been digitizing biology,
4
31330
4000
Wir haben die Biologie digitalisiert
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
35330
3000
und jetzt versuchen wir vom digitalen Code
00:38
into a new phase of biology
6
38330
2000
in eine neue Phase der Biologie zu gelangen
00:40
with designing and synthesizing life.
7
40330
3000
indem wir neues Leben gestalten und aufbauen.
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
43330
3000
Wir haben immer versucht bedeutende Fragen zu stellen.
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
48330
2000
Was ist Leben? Es ist etwas, wovon ich glaube, dass viele Biologen
00:50
have been trying to understand
10
50330
2000
versucht haben zu verstehen und
00:52
at various levels.
11
52330
2000
das auf unterschiedlichen Ebenen.
00:54
We've tried various approaches,
12
54330
3000
Wir haben verschiedene Ansätze versucht
00:57
paring it down to minimal components.
13
57330
3000
um es bis auf die minimalen Komponenten zu vereinfachen.
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
61330
2000
Wir haben nahezu 20 Jahre digitalisiert.
01:03
when we sequenced the human genome,
15
63330
2000
Als wir das Humangenom sequenziert haben
01:05
it was going from the analog world of biology
16
65330
3000
vollzog sich der Wechsel von der analogen Welt der Biologie
01:08
into the digital world of the computer.
17
68330
4000
zur digitalen Welt der Computer.
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
72330
4000
Nun versuchen wir zu fragen, ob wir Leben regenerieren können
01:16
or can we create new life
19
76330
2000
oder ob wir neues Leben erstellen können,
01:18
out of this digital universe?"
20
78330
3000
aus diesem digitalen Universum?
01:21
This is the map of a small organism,
21
81330
3000
Das ist die Karte eines kleinen Organismus,
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
84330
2000
Mycoplasma geitalium,
01:26
that has the smallest genome for a species
23
86330
3000
der das kleinste Genom einer Spezies besitzt
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
89330
3000
die sich selbst im Labor replizieren kann.
01:32
and we've been trying to just see if
25
92330
2000
Und wir haben versucht ob wir
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
94330
3000
das mit einem noch kleineren Genom erreichen können.
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
98330
2000
Wir haben es geschafft auf ungefähr einhundert Gene zu verzichten
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
100330
3000
von den 500 oder so, die hier sind.
01:43
When we look at its metabolic map,
29
103330
2000
Aber wenn wir uns diese metabolische Karte ansehen,
01:45
it's relatively simple
30
105330
2000
die sehr simpel ist,
01:47
compared to ours --
31
107330
2000
im Vergleich zu unserer.
01:49
trust me, this is simple --
32
109330
2000
Vertrauen Sie mir, das ist simpel.
01:51
but when we look at all the genes
33
111330
2000
Aber wenn wir uns alle diese Gene ansehen
01:53
that we can knock out one at a time,
34
113330
3000
die wir eines nach dem anderen eliminieren können
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
116330
2000
ist es sehr unwahrscheinlich dass dies zu einer lebenden
01:58
a living cell.
36
118330
2000
Zelle führen würde.
02:01
So we decided the only way forward
37
121330
2000
Daher haben wir uns entschlossen, dass es der einzige Weg
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
123330
3000
nach Vorne ist dieses Chromosom tatsächlich zu synthetisieren
02:06
so we could vary the components
39
126330
3000
was uns erlaubt die einzelnen Komponenten zu variieren
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
129330
4000
und somit einige dieser fundamentalen Fragen zu stellen.
02:13
And so we started down the road of:
41
133330
2000
Und so fingen wir an mit der Frage,
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
135330
3000
können wir ein Chromosom synthetisieren?
02:19
Can chemistry permit making
43
139330
2000
Ermöglicht es die Chemie
02:21
these really large molecules
44
141330
2000
diese wirklich großen Moleküle zu erstellen
02:23
where we've never been before?
45
143330
2000
was noch nie zuvor gemacht wurde?
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
145330
3000
Und, wenn wir das können, können wir das Chromosom starten?
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
148330
3000
Ein Chromosom ist so nebenbei nur ein Stück inertes chemisches Material.
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
152330
3000
Unsere Schritte bei der Digitalisierung des Lebens
02:35
at an exponential pace.
49
155330
3000
waren exponentiell.
02:38
Our ability to write the genetic code
50
158330
3000
Unsere Fähigkeit genetischen Code zu schreiben
02:41
has been moving pretty slowly
51
161330
2000
hat sich sehr langsam entwickelt
02:43
but has been increasing,
52
163330
3000
aber trotzdem gesteigert.
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
166330
4000
Und unser letzter Punkt würde jetzt auf eine exponentielle Kurve setzen.
02:51
We started this over 15 years ago.
54
171330
2000
Wir haben vor 15 Jahren damit begonnen.
02:53
It took several stages, in fact,
55
173330
3000
Es dauerte tatsächlich einige Jahre
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
176330
3000
beginnend mit einem bioethischen Review bevor wir die ersten Experimente machten.
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
180330
2000
Wie sich herausstellte ist DNA-Synthetisierung
03:02
is very difficult.
58
182330
2000
sehr schwierig.
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
184330
3000
Es gibt zehntausende Maschinen rund um die Welt
03:07
that make small pieces of DNA --
60
187330
2000
die kleine Stücke von DNA herstellen können,
03:09
30 to 50 letters in length --
61
189330
3000
30 bis 50 Buchstaben lang
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
192330
3000
aber es ist ein degenerativer Prozess, also je länger man ein Stück macht,
03:15
the more errors there are.
63
195330
2000
umso mehr Fehler passieren.
03:17
So we had to create a new method
64
197330
2000
Also mussten wir eine neue Methode entwickeln
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
199330
3000
mit der wir diese kleinen Stücke zusammensetzen und die Fehler korrigieren konnten.
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
203330
3000
Das war unser erster Versuch, beginnend mit der digitalen Information,
03:26
of the genome of phi X174.
67
206330
2000
des Genoms Phi X 174.
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
208330
3000
Es ist ein kleiner Virus der Bakterien tötet.
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
212330
3000
Wir erstellten kleine Stücke, machten eine Fehlerkorrektur
03:35
and had a DNA molecule
70
215330
2000
und hatten ein DNA Molekül
03:37
of about 5,000 letters.
71
217330
3000
von ungefähr 5.000 Buchstaben.
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
220330
4000
Die spannende Phase kam als wir dieses Stück inerte Chemikalie nahmen
03:44
and put it in the bacteria,
73
224330
2000
und in ein Bakterium gaben,
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
226330
4000
und das Bakterium begann den genetischen Code zu lesen
03:50
made the viral particles.
75
230330
2000
und machte virale Partikel.
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
232330
2000
Die viralen Partikel wurden dann von den Zellen freigegeben
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
234330
3000
und kamen zurück und töteten E. coli.
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
237330
3000
Kürzlich habe ich mit der Ölindustrie gesprochen
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
240330
3000
und sie sagten dass sie dieses Modell genau verstünden.
04:03
(Laughter)
80
243330
3000
(Lachen)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
246330
3000
Sie lachten mehr als ihr es hier tut.
04:10
And so, we think this is a situation
82
250330
2000
So denken wir, dass das eine Situation ist
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
252330
3000
in der Software tatsächlich die eigene Hardware bauen kann
04:15
in a biological system.
84
255330
2000
in einem biologischen System.
04:17
But we wanted to go much larger:
85
257330
2000
Aber wir wollten noch viel weiter gehen.
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
259330
3000
Wir wollten ein gesamtes bakterielles Chromosom bauen.
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
262330
4000
Es hat mehr als 580.000 Buchstaben genetischen Code.
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
266330
3000
So dachten wir uns, wir bauen es in Kassetten von der Größe des Virus
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
269330
2000
womit wir die Größe der Kassetten variieren konnten
04:31
to understand
90
271330
2000
um zu verstehen
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
273330
3000
was die einzelnen Komponenten einer lebenden Zelle sind.
04:36
Design is critical,
92
276330
2000
Design ist der Schlüssel,
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
278330
3000
und wenn man mit digitaler Information im Computer starten will
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
281330
4000
muss diese digitale Information wirklich fehlerfrei sein.
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
285330
3000
Als wir das Genom erstmals 1995 sequenziert haben
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
288330
4000
war die Fehlerrate bei einem Fehler pro 10.000 Basenpaare.
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
292330
2000
Wir fanden beim resequenzieren
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
294330
3000
30 Fehler. Wenn wir die originale Sequenz verwendet hätten
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
297330
3000
wäre es nie möglich gewesen hochzufahren.
05:00
Part of the design is designing pieces
100
300330
2000
Ein Teil des Designs ist es, Stücke zu erstellen
05:02
that are 50 letters long
101
302330
3000
die 50 Buchstaben lang sind
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
305330
3000
und die mit anderen 50-Buchstaben Stücken überlappen müssen,
05:08
to build smaller subunits
103
308330
2000
um kleinere Sub-Einheiten zu bauen
05:10
we have to design so they can go together.
104
310330
3000
damit diese zusammenpassen.
05:13
We design unique elements into this.
105
313330
3000
Wir haben einzigartige Elemente hier eingebaut.
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
316330
2000
Sie haben vielleicht gehört dass wir Waterzeichen eingebaut haben.
05:18
Think of this:
107
318330
2000
Denken Sie darüber nach:
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
320330
3000
Wir haben einen 4-Buchstaben Code: A, C, G und T.
05:23
Triplets of those letters
109
323330
3000
Triplets dieser Buchstaben -- diese Buchstaben
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
326330
2000
kodieren ungefähr 20 Aminosäuren;
05:28
such that there's a single letter designation
111
328330
3000
und hier gibt es eine einzelne Bestimmung
05:31
for each of the amino acids.
112
331330
2000
für jede dieser Aminosäuren.
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
333330
3000
Also können wir den genetischen Code verwenden um unsere Wörter zu schreiben,
05:36
sentences, thoughts.
114
336330
2000
Sätze, Gedanken.
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
339330
2000
Anfangs haben wir nur unterschrieben.
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
341330
3000
Manche Menschen waren enttäuscht dass es keine Poesie war.
05:44
We designed these pieces so
117
344330
2000
Wir haben die Stücke so konstruiert
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
346330
3000
dass wir sie einfach mit Enzymen zerlegen konnten.
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
350330
3000
Es gibt Enzyme die diese reparieren und wieder zusammenfügen.
05:53
And we started making pieces,
120
353330
2000
Und wir haben angefangen Stücke zu erstellen,
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
355330
4000
beginnend mit Stücken die fünf- bis siebentausend Buchstaben enthielten,
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
359330
4000
fügten diese aneinander um 24.000-Buchstaben-Stücke zu machen
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
363330
4000
um diese wieder zusammenzufügen, bis zu 72.000.
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
367330
2000
In jedem Schritt haben wir diese Stücke im Überschuss produziert
06:09
so we could sequence them
125
369330
2000
damit wir sie sequenzieren konnten,
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
371330
3000
weil wir versuchten einen sehr robusten Prozess zu kreieren
06:14
that you can see in a minute.
127
374330
3000
was Sie in einer Minute sehen werden.
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
377330
3000
Wir haben versucht zum Punkt der Automation zu gelangen.
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
380330
2000
Also, das sieht aus wie ein Basketball-Playoff.
06:22
When we get into these really large pieces
130
382330
2000
Wenn wir zu diesen richtig großen Stücken gelangen --
06:24
over 100,000 base pairs,
131
384330
4000
mit über 100.000 Basenpaaren --
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
388330
2000
dann werden diese nicht einfach in E. coli wachsen.
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
390330
4000
Es übersteigt alle Möglichkeiten der modernen Molekularbiologie.
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
394330
4000
Und so wandten wir uns anderen Mechanismen zu.
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
398330
3000
Wir wussten von einem Mechanismus der homologe Rekombination genannt wird,
06:41
that biology uses to repair DNA
136
401330
3000
den die Biologie verwendet um DNA zu reparieren,
06:44
that can put pieces together.
137
404330
3000
die solche Stücke zusammenfügen kann.
06:47
Here's an example of it:
138
407330
1000
Hier ist ein Beispiel davon.
06:48
there's an organism called
139
408330
1000
Es gibt einen Organismus namens
06:49
Deinococcus radiodurans
140
409330
2000
Deinococcus radiodurans
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
411330
3000
der drei Millionen Rad an Strahlung übersteht.
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
414330
4000
Sie sehen im oberen Feld, dass sein Chromosom einfach auseinander fällt.
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
418330
3000
12 bis 24 Stunden später, hat sich alles
07:01
back together exactly as it was before.
144
421330
2000
wieder so zusammengefügt wie es war.
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
423330
3000
Wir haben tausende Organismen die das tun können.
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
426330
2000
Diese Organismen können total ausgetrocknet werden,
07:08
they can live in a vacuum.
147
428330
2000
sie können sogar im Vakuum leben.
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
431330
3000
Ich bin absolut sicher dass Leben im Weltraum existieren und
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
434330
3000
sich bewegen kann, auf der Suche nach aquatischen Bedingungen.
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
437330
4000
Tatsächlich, die NASA hat gezeigt dass es vieles davon dort draußen gibt.
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
441330
4000
Hier ist eine Gefügeaufnahme von dem Molekül das wir hergestellt haben
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
445330
4000
indem wir diese Prozesse benutzt haben - tatsächlich haben wir nur Hefe-Mechanismen verwendet
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
449330
3000
mit dem richtigen Design der Stücke haben wir sie eingepasst.
07:32
yeast puts them together automatically.
154
452330
3000
Hefe fügt diese dann automatisch zusammen.
07:35
This is not an electron micrograph;
155
455330
2000
Das ist keine Elektronenmikroskopaufnahme
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
457330
2000
es ist eine reguläre Mikroskopaufnahme.
07:39
It's such a large molecule
157
459330
2000
Es ist so ein großes Molekül,
07:41
we can see it with a light microscope.
158
461330
3000
dass wir es sogar mit dem Lichtmikroskop sehen können.
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
464330
3000
Das sind Aufnahmen über eine Dauer von 6 Sekunden.
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
467330
4000
Das ist die Publikation die wir erst kürzlich fertig gestellt haben.
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
471330
3000
Das sind über 580.000 Buchstaben an genetischem Code.
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
474330
5000
Es ist das größte Molekül mit definierter Struktur das jemals von Menschen erschaffen wurde.
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
479330
3000
Es hat ein Molekulargewicht von über 300 Millionen.
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
482330
3000
Wenn wir es mit einer Schriftgröße von 10 und ohne Abstände ausdrucken würden
08:05
it takes 142 pages
165
485330
2000
würde es 142 Seiten umfassen,
08:07
just to print this genetic code.
166
487330
4000
nur um diesen genetischen Code auszudrucken.
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
491330
3000
Nun, wie starten wir ein Chromosom? Wie aktivieren wir es?
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
494330
3000
Offensichtlich ist, dass es mit einem Virus sehr simpel ist.
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
497330
3000
Es ist viel komplizierter mit Bakterien umzugehen.
08:20
It's also simpler when you go
170
500330
2000
Es ist ebenso einfacher wenn man es in
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
502330
2000
Eukaryonten wie wir es sind tut:
08:24
you can just pop out the nucleus
172
504330
2000
man nimmt einfach den Nukleus raus
08:26
and pop in another one,
173
506330
2000
und gibt einen anderen hinein,
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
508330
3000
und das ist genau das was Sie alle über das Klonen gehört haben.
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
511330
4000
Bei Archaebakterien ist das Chromosom in die Zelle integriert
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
515330
4000
aber erst kürzlich haben wir gezeigt, dass man eine komplette Transplantation
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
519330
2000
eines Chromosoms von einer Zelle zur anderen vornehmen kann
08:41
and activate it.
178
521330
3000
und diese aktivieren kann.
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
524330
4000
Wir reinigten das Chromosom einer Mikrobenspezies.
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
528330
3000
Grob gesagt, sind diese beiden soweit voneinander entfernt wie Menschen und Mäuse.
08:51
we added a few extra genes
181
531330
2000
Wir gaben einige Extra-Gene dazu
08:53
so we could select for this chromosome,
182
533330
2000
damit wir dieses Chromosom auswählen konnten.
08:55
we digested it with enzymes
183
535330
2000
Wir zersetzten es mit Enzymen
08:57
to kill all the proteins,
184
537330
2000
um alle Proteine zu zerstören.
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
539330
3000
Und es war sehr erstaunlich als wir es in eine Zelle gaben --
09:02
and you'll appreciate
186
542330
2000
und Sie werden unsere sehr
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
544330
3000
ausgereiften Graphiken hier schätzen --
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
547330
3000
das neue Chromosom ging in die Zelle.
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
550330
2000
Tatsächlich dachten wir, dass hier das Ende ist,
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
552330
3000
aber wir haben versucht den Prozess etwas weiter zu bringen.
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
555330
3000
Das ist der Hauptmechanismus der Evolution hier.
09:18
We find all kinds of species
192
558330
2000
Wir finden alle Arten von Spezies hier
09:20
that have taken up a second chromosome
193
560330
2000
die ein zweites Chromosom aufgenommen haben
09:22
or a third one from somewhere,
194
562330
2000
oder ein drittes von irgendwoher,
09:24
adding thousands of new traits
195
564330
2000
jedes Mal tausende Charakteristiken
09:26
in a second to that species.
196
566330
2000
in nur einer Sekunde zu einer Spezies hinzufügend.
09:28
So, people who think of evolution
197
568330
2000
Menschen also, die sich Evolution vorstellen
09:30
as just one gene changing at a time
198
570330
2000
als ein Gen das zu einem Zeitpunkt geändert wird
09:32
have missed much of biology.
199
572330
3000
haben viel von der Biologie verpasst.
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
575330
2000
Es gibt Enzyme die Restriktionsenzyme genannt werden
09:37
that actually digest DNA.
201
577330
2000
die tatsächlich DNA verdauen.
09:39
The chromosome that was in the cell
202
579330
2000
Das Chromosom das in der Zelle war
09:41
doesn't have one;
203
581330
2000
hat keines;
09:43
the chromosome we put in does.
204
583330
2000
die Chromosomen die wir eingefügt haben schon.
09:45
It got expressed and it recognized
205
585330
2000
Es wurde in der Zelle exprimiert und erkannte
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
587330
3000
das andere Chromosom als fremdes Material
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
590330
2000
verdaute es und so hatten wir am Ende
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
592330
4000
nur eine Zelle mit einem neuen Chromosom.
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
596330
3000
Es verfärbte sich blau wegen der Gene die wir eingefügt hatten.
09:59
And with a very short period of time,
210
599330
2000
Und nach einer sehr kurzen Zeit
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
601330
3000
hatte es alle Charakteristika der Spezies verloren
10:04
and it converted totally into the new species
212
604330
3000
und konvertierte komplett in eine neue Spezies
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
607330
3000
basierend auf der neuen Software die wir in die Zelle gegeben haben.
10:10
All the proteins changed,
214
610330
2000
Alle Proteine änderten sich
10:12
the membranes changed;
215
612330
2000
die Membranen änderten sich --
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
614330
4000
als wir den genetischen Code lasen, war es genau das was wir transferiert haben.
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
618330
3000
Es mag wie genomische Alchimie klingen,
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
621330
4000
aber wir können, indem wir die Software-DNA verschieben,
10:25
change things quite dramatically.
219
625330
4000
Dinge ziemlich dramatisch verändern.
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
629330
2000
Nun habe ich argumentiert, dass dies nicht die Genesis ist --
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
631330
4000
das basiert auf 3,5 Milliarden Jahren Evolution
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
636330
2000
und ich habe argumentiert dass wir möglicherweise dabei sind
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
638330
3000
eine neue Form der Kambrischen Explosion zu erschaffen
10:41
where there's massive new speciation
224
641330
3000
in der es massive neue Artenbildung
10:45
based on this digital design.
225
645330
2000
basierend auf diesem digitalen Design geben könnte.
10:47
Why do this?
226
647330
2000
Warum sollten wir das tun?
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
649330
2000
Ich denke es ist ziemlich offensichtlich im Hinblick auf was wir brauchen.
10:51
We're about to go from six and a half
228
651330
2000
Wir sind dabei von sechseinhalb
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
653330
3000
zu neun Milliarden Menschen in den nächsten 40 Jahre anzuwachsen.
10:56
To put it in context for myself:
230
656330
2000
Um es in meinen Zusammenhang zu stellen:
10:58
I was born in 1946.
231
658330
2000
Ich wurde im Jahr 1946 geboren.
11:00
There are now three people on the planet
232
660330
2000
Heute sind drei Menschen auf diesem Planeten
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
662330
4000
für jeden der im Jahr 1946 existiert hat;
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
666330
3000
innerhalb von 40 Jahren werden es vier sein.
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
669330
3000
Wir haben Probleme mit Nahrungsmitteln, mit frischem und sauberem Wasser,
11:12
medicines, fuel
236
672330
2000
Medizin, Treibstoff
11:14
for the six and a half billion.
237
674330
3000
für 6,5 Milliarden Menschen.
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
677330
2000
Es wird eine Herausforderung das für 9 anzubieten.
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
679330
3000
Wir brauchen über fünf Milliarden Tonnen Kohle,
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
682330
3000
30-Plus Milliarden Fässer Öl.
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
685330
4000
Das sind hundert Millionen Fässer am Tag.
11:29
When we try to think of biological processes
242
689330
2000
Wenn wir über biologische Prozesse nachdenken
11:31
or any process to replace that,
243
691330
3000
oder irgendeinen Prozess um das zu ersetzen,
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
694330
2000
wird es eine riesige Herausforderung.
11:36
Then of course, there's all that
245
696330
2000
Dann, natürlich, gibt es das ganze
11:38
CO2 from this material
246
698330
2000
CO2 von diesem Material
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
700330
3000
das in der Atmosphäre landet.
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
703330
2000
Wir haben nun, aus unseren Entdeckungen aus der ganzen Welt,
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
705330
4000
eine Datenbank mit ungefähr 20 Millionen Genen,
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
709330
4000
und ich möchte daran glauben dass diese die Designkomponenten der Zukunft sind.
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
713330
3000
Die Elektronikindustrie hatte ein Dutzend Komponenten
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
716330
4000
und sehen Sie sich die Vielfalt an die daraus entstand.
12:00
We're limited here primarily
253
720330
2000
Wir stoßen hier in erster Linie
12:02
by a biological reality
254
722330
2000
an die Grenzen der biologischen Realität
12:04
and our imagination.
255
724330
2000
und an jene unserer Vorstellung.
12:07
We now have techniques,
256
727330
2000
Wir haben heute Technologien
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
729330
3000
aufgrund dieser schnellen Synthesemethoden,
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
732330
4000
um das zu tun was wir Kombinatorische Genetik nennen.
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
736330
3000
Wir haben nun die Möglichkeit einen großen Roboter zu bauen
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
739330
3000
der Millionen von Chromosomen am Tag herstellen kann.
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
743330
3000
Wenn Sie sich vorstellen diese 20 Millionen unterschiedlichen Gene herzustellen
12:26
or trying to optimize processes
262
746330
2000
oder diese Prozesse zu optimieren
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
748330
3000
um Oktan herzustellen oder Medikamente
12:31
new vaccines,
264
751330
3000
neue Impfstoffe,
12:34
we can just with a small team,
265
754330
3000
wir können mit einem nur kleinen Team
12:37
do more molecular biology
266
757330
2000
mehr Molekularbiologie verändern
12:39
than the last 20 years of all science.
267
759330
3000
als die letzten 20 Jahre Wissenschaft.
12:42
And it's just standard selection:
268
762330
2000
Und es ist nur nurmale Selektion.
12:44
we can select for viability,
269
764330
2000
Wir können nach Lebensfähigkeit selektieren,
12:46
chemical or fuel production,
270
766330
2000
Produktion von Chemikalien oder Treibstoffproduktion
12:48
vaccine production, etc.
271
768330
2000
Impfstoffproduktion und so weiter.
12:50
This is a screen snapshot
272
770330
3000
Das ist eine Aufnahme
12:53
of some true design software
273
773330
3000
von wirklicher Design-Software
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
776330
3000
an der wir arbeiten, mit der man sich tatsächlich hinsetzen
12:59
and design species in the computer.
275
779330
3000
und neue Spezies am Computer designen kenn
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
783330
3000
Wissen Sie, wir wissen nicht unbedingt wie es aussehen wird.
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
786330
3000
Wir wissen exakt wie deren genetischer Code aussehen wird.
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
789330
5000
Wir konzentrieren uns nun auf Treibstoffe der vierten Generation.
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
795330
2000
Sie haben kürzlich Mais zu Ethanol gesehen
13:17
is just a bad experiment.
280
797330
2000
was einfach ein schlechtes Experiment ist.
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
799330
2000
Wir haben Treibstoffe der zweiten- und dritten Generation
13:21
that will be coming out relatively soon
282
801330
3000
die relativ bald herauskommen werden
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
804330
3000
die viel höhere Zuckerwertigkeiten haben werden,
13:27
like octane or different types of butanol.
284
807330
3000
wie Oktan oder unterschiedliche Arten von Butanol.
13:30
But the only way we think that biology
285
810330
3000
Aber, wie wir denken, die einzige Art damit Biologie
13:33
can have a major impact without
286
813330
2000
einen großen Einfluss ohne
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
816330
3000
weitere Steigerung der Kosten auf Nahrungsmittel oder der Einschränkung von deren Verfügbarkeit
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
819330
3000
haben wird ist, wenn wir CO2 als Ausgangsmaterial sehen,
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
822330
4000
und daher arbeiten wir an Zellen die diesen Weg gehen,
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
290
827330
3000
und wir denken dass wir die ersten mit Treibstoffen der vierten Generation sein werden,
13:50
in about 18 months.
291
830330
2000
und das in etwa 18 Monaten.
13:52
Sunlight and CO2 is one method ...
292
832330
2000
Sonnenlicht und CO2 sind eine Methode --
13:54
(Applause)
293
834330
5000
(Applaus)
13:59
but in our discovery around the world,
294
839330
2000
-- aber in unserer Entdeckung der Welt,
14:01
we have all kinds of other methods.
295
841330
2000
haben wir alle Arten unterschiedlicher Methoden.
14:03
This is an organism we described in 1996.
296
843330
4000
Das ist ein Organismus den wir 1996 beschrieben haben.
14:07
It lives in the deep ocean,
297
847330
2000
Er lebt in der Tiefsee,
14:09
about a mile and a half deep,
298
849330
2000
ungefähr ein-einhalb Meilen tief,
14:11
almost at boiling-water temperatures.
299
851330
2000
bei nahezu kochenden Wassertemperaturen.
14:13
It takes CO2 to methane
300
853330
3000
Es wandelt CO2 in Methan um
14:16
using molecular hydrogen as its energy source.
301
856330
3000
unter der Verwendung von Wasserstoff als Energiequelle.
14:19
We're looking to see if we can take
302
859330
2000
Wir untersuchen ob wir gespeichertes
14:21
captured CO2,
303
861330
2000
CO2 verwenden können,
14:23
which can easily be piped to sites,
304
863330
2000
welches einfach zu Produktionsplätzen gebracht werden könnte,
14:25
convert that CO2 back into fuel
305
865330
3000
konvertieren das CO2 in Treibstoff,
14:28
to drive this process.
306
868330
3000
um diesen Prozess anzutreiben.
14:31
So, in a short period of time,
307
871330
2000
Innerhalb einer kurzen Zeitspanne
14:33
we think that we might be able to increase
308
873330
4000
glauben wir, wir könnten in der Lage sein
14:37
what the basic question is of "What is life?"
309
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eine der grundlegenden Fragen des Lebens zu lösen.
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We truly, you know,
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Wissen Sie, wir haben wirklich --
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have modest goals
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moderate Ziele
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of replacing the whole petrol-chemical industry --
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wie dem Ersatz der gesamten Petrochemischen Industrie.
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(Laughter) (Applause)
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(Lachen) (Applaus)
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Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
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Genau. Wenn man das nicht bei TED tun könnte, wo sonst?
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(Laughter)
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(Lachen)
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become a major source of energy ...
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Eine Hauptquelle der Energie zu werden.
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But also, we're now working on using these same tools
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Aber genauso arbeiten wir momentan daran, die gleichen Ansätze
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to come up with instant sets of vaccines.
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für die Entwicklung von Impfstoffen einzusetzen.
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You've seen this year with flu;
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Sie haben es dieses Jahr mit der Grippe gesehen,
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we're always a year behind and a dollar short
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wir sind immer ein Jahr hinten dran und haben einen Dollar zu wenig,
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when it comes to the right vaccine.
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wenn es um den richtigen Impfstoff geht.
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I think that can be changed
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Ich denke, dass das geändert werden kann
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by building combinatorial vaccines in advance.
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indem man rekombinante Impfstoffe im Vorhinein erstellt.
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Here's what the future may begin to look like
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Das ist es, wie die Zukunft möglicherweise aussehen könnte
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with changing, now, the evolutionary tree,
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mit Änderungen, kann heute der Evolutionsbaum
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speeding up evolution
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beschleunigt werden
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with synthetic bacteria, Archaea
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mit synthetischen Bakterien, Archaen,
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and, eventually, eukaryotes.
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und eventuell Eukaryonten.
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We're a ways away from improving people:
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Wir sind Lichtjahre davon entfernt Menschen zu verbessern.
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our goal is just to make sure that we have a chance
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Unser ziel ist es lediglich, dass wir eine Chance haben
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to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
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lange genug zu überleben um das möglicherweise zu tun. Vielen Dank!
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(Applause)
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(Applaus)
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