Craig Venter: On the verge of creating synthetic life

201,712 views ・ 2008-03-10

TED


Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους παρακάτω για να αναπαραγάγετε το βίντεο.

Μετάφραση: Chrysostomos Georgiou Επιμέλεια: Fotini Sotiropoulou
00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
19330
2000
Ξέρετε, έχω μιλήσει για μερικές από αυτές τις εργασίες παλαιότερα,
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
21330
4000
για το ανθρώπινο γονιδίωμα και τι αυτό μπορεί να σημαίνει,
00:25
and discovering new sets of genes.
2
25330
3000
και για την ανακάλυψη νέων γονιδίων.
00:28
We're actually starting at a new point:
3
28330
3000
Ξεκινάμε από ένα νέο σημείο:
00:31
we've been digitizing biology,
4
31330
4000
ψηφιοποιούμε την βιολογία,
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
35330
3000
και σήμερα προσπαθούμε να πάμε από αυτόν τον ψηφιακό κώδικα
00:38
into a new phase of biology
6
38330
2000
σε μια νέα περίοδο για την βιολογία,
00:40
with designing and synthesizing life.
7
40330
3000
σχεδιάζοντας και συνθέτοντας ζωή.
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
43330
3000
Λοιπόν, πάντα προσπαθούσαμε να θέσουμε μεγάλες ερωτήσεις.
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
48330
2000
"Τι είναι ζωή;" νομίζω όλοι οι βιολόγοι
00:50
have been trying to understand
10
50330
2000
προσπαθούν να καταλάβουν
00:52
at various levels.
11
52330
2000
σε διάφορα επίπεδα.
00:54
We've tried various approaches,
12
54330
3000
Έχουμε προσπαθήσει διάφορες προσεγγίσεις,
00:57
paring it down to minimal components.
13
57330
3000
να την τεμαχίσουμε στα στοιχειώδη συστατικά.
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
61330
2000
Την ψηφιοποιούμε τώρα, εδώ και περίπου 20 χρόνια.
01:03
when we sequenced the human genome,
15
63330
2000
Όταν προσδιορίσαμε την αλληλουχία του ανθρώπινου γονιδιώματος,
01:05
it was going from the analog world of biology
16
65330
3000
πήγαμε από τον αναλογικό κόσμο της βιολογίας
01:08
into the digital world of the computer.
17
68330
4000
στον ψηφιακό κόσμο των υπολογιστών.
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
72330
4000
Τώρα προσπαθούμε να ρωτήσουμε, μπορούμε να αναπαράγουμε τη ζωή,
01:16
or can we create new life
19
76330
2000
ή μπορούμε να δημιουργήσουμε ζωή,
01:18
out of this digital universe?"
20
78330
3000
από το ψηφιακό μας σύμπαν;
01:21
This is the map of a small organism,
21
81330
3000
Αυτός είναι ο χάρτης ενός μικρού οργανισμού,
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
84330
2000
του Mycoplasma genitalium,
01:26
that has the smallest genome for a species
23
86330
3000
που έχει το μικρότερο γονιδίωμα για ένα είδος
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
89330
3000
που μπορεί να αυτο-αναπαραχθεί στο εργαστήριο.
01:32
and we've been trying to just see if
25
92330
2000
Και προσπαθούμε να δούμε αν
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
94330
3000
μπορούμε να καταλήξουμε σε ένα ακόμα μικρότερο γονιδίωμα.
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
98330
2000
Είμαστε ικανοί να αφαιρέσουμε έναν αριθμό εκατό γονιδίων
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
100330
3000
από τα 500 περίπου που είναι εδώ.
01:43
When we look at its metabolic map,
29
103330
2000
Αλλά όταν κοιτάμε τον μεταβολικό του χάρτη,
01:45
it's relatively simple
30
105330
2000
είναι σχετικά απλός
01:47
compared to ours --
31
107330
2000
σε σύγκριση με τον δικό μας.
01:49
trust me, this is simple --
32
109330
2000
Πιστέψτε με, αυτό είναι απλό.
01:51
but when we look at all the genes
33
111330
2000
Αλλά όταν κοιτάμε όλα τα γονίδια
01:53
that we can knock out one at a time,
34
113330
3000
που μπορούμε να αφαιρέσουμε κάθε φορά
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
116330
2000
είναι πολύ απίθανο ότι αυτό θα παράξει
01:58
a living cell.
36
118330
2000
ένα ζωντανό κύτταρο.
02:01
So we decided the only way forward
37
121330
2000
Έτσι, αποφασίσαμε ότι ο μόνος δρόμος προς τα εμπρός
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
123330
3000
ήταν να συνθέσουμε αυτό το χρωμόσωμα
02:06
so we could vary the components
39
126330
3000
ώστε να μεταβάλλουμε τα συστατικά
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
129330
4000
για να θέσουμε μερικά από αυτά τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα.
02:13
And so we started down the road of:
41
133330
2000
Και έτσι ξεκινήσαμε το δρόμο του,
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
135330
3000
"Μπορούμε να συνθέσουμε ένα χρωμόσωμα;"
02:19
Can chemistry permit making
43
139330
2000
Επιτρέπει η χημεία να φτιάξουμε
02:21
these really large molecules
44
141330
2000
αυτά τα πραγματικά μεγάλα μόρια
02:23
where we've never been before?
45
143330
2000
για πρώτη φορά;
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
145330
3000
Και, αν το κάνουμε, μπορούμε να ενεργοποιήσουμε το χρωμόσωμα?
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
148330
3000
Ένα χρωμόσωμα, παρεμπιπτόντως, είναι απλά ένα κομμάτι από αδρανή χημικά στοιχεία.
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
152330
3000
Λοιπόν, ο βηματισμός μας για την ψηφιοποίηση της ζωής συνεχώς αυξάνεται
02:35
at an exponential pace.
49
155330
3000
με έναν εκθετικό ρυθμό.
02:38
Our ability to write the genetic code
50
158330
3000
Η ικανότητά μας να γράφουμε γενετικό κώδικα
02:41
has been moving pretty slowly
51
161330
2000
προχωράει σχετικά αργά,
02:43
but has been increasing,
52
163330
3000
όμως σημειώνει πρόοδο.
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
166330
4000
Και η τελευταία κουκκίδα μας θα την βάλει τώρα σε εκθετική τροχιά.
02:51
We started this over 15 years ago.
54
171330
2000
Το ξεκινήσαμε αυτό πριν 15 χρόνια.
02:53
It took several stages, in fact,
55
173330
3000
Πήρε αρκετά στάδια, είναι αλήθεια,
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
176330
3000
ξεκινώντας με μια βιοηθική ανασκόπηση πριν ξεκινήσουμε τα πρώτα μας πειράματα.
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
180330
2000
Αλλά φαίνεται πως το να συνθέσεις DNA
03:02
is very difficult.
58
182330
2000
είναι πολύ δύσκολο.
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
184330
3000
Υπάρχουν δεκάδες χιλιάδες μηχανήματα στον κόσμο
03:07
that make small pieces of DNA --
60
187330
2000
που δημιουργούν μικρά κομμάτια DNA,
03:09
30 to 50 letters in length --
61
189330
3000
30 με 50 γράμματα μήκος,
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
192330
3000
και είναι μια εκφυλιστική διαδικασία, όσο μεγαλύτερο κάνεις το κομμάτι,
03:15
the more errors there are.
63
195330
2000
τόσο περισσότερα λάθη γίνονται.
03:17
So we had to create a new method
64
197330
2000
Γι' αυτό έπρεπε να δημιουργήσουμε μια νέα μέθοδο
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
199330
3000
για να ενώσουμε τα μικρά κομμάτια και να διορθώσουμε τα λάθη.
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
203330
3000
Και αυτή ήταν η πρώτη μας προσπάθεια, ξεκινώντας με την ψηφιακή πληροφορία
03:26
of the genome of phi X174.
67
206330
2000
του γονιδιώματος του Phi X 174.
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
208330
3000
Είναι ένας μικρός ιός που σκοτώνει βακτήρια.
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
212330
3000
Σχεδιάσαμε τα κομμάτια, τα διορθώσαμε,
03:35
and had a DNA molecule
70
215330
2000
και είχαμε ένα μόριο DNA
03:37
of about 5,000 letters.
71
217330
3000
με περίπου 5000 γράμματα.
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
220330
4000
Το εντυπωσιακό ήταν όταν πήραμε αυτό το κομμάτι αδρανούς χημικής (ουσίας)
03:44
and put it in the bacteria,
73
224330
2000
και το βάλαμε στα βακτήρια,
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
226330
4000
και τα βακτήρια άρχισαν να διαβάζουν το γενετικό κώδικα,
03:50
made the viral particles.
75
230330
2000
έφτιαξαν τα ιϊκά σωματίδια.
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
232330
2000
Τα ιϊκά σωματίδια τότε απελευθερώθηκαν από τα κύτταρα,
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
234330
3000
μετά επέστρεψαν και σκότωσαν την E. coli.
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
237330
3000
Μιλούσα στην πετρελαιοβιομηχανία πρόσφατα,
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
240330
3000
και είπαν πως κατανοούν ξεκάθαρα αυτό το μοντέλο.
04:03
(Laughter)
80
243330
3000
(Γέλια)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
246330
3000
Αυτοί γέλασαν περισσότερο από εσάς.
04:10
And so, we think this is a situation
82
250330
2000
Και πιστεύουμε αυτή είναι μια κατάσταση
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
252330
3000
όπου το λογισμικό μπορεί στην πραγματικότητα να χτίσει τον εξοπλισμό
04:15
in a biological system.
84
255330
2000
σε ένα βιολογικό σύστημα.
04:17
But we wanted to go much larger:
85
257330
2000
Αλλά θέλαμε να πάμε πολύ πιο μακριά.
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
259330
3000
Θέλαμε να χτίσουμε ολόκληρο το βακτηριακό χρωμόσωμα.
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
262330
4000
Είναι περισσότερα από 580.000 γράμματα γενετικού κώδικα.
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
266330
3000
Έτσι σκεφτήκαμε να το χτίσουμε σε κασέτες, στο μέγεθος των ιών,
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
269330
2000
ώστε να μπορούμε να μεταβάλλουμε τις κασέτες
04:31
to understand
90
271330
2000
για να καταλάβουμε
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
273330
3000
ποιά είναι τα ζωτικά χαρακτηριστικά ενός ζωντανού κυττάρου.
04:36
Design is critical,
92
276330
2000
Ο σχεδιασμός είναι κρίσιμος,
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
278330
3000
και όταν ξεκινάς με ψηφιακή πληροφορία στον υπολογιστή,
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
281330
4000
αυτή η ψηφιακή πληροφορία πρέπει να είναι πραγματικά ακριβής.
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
285330
3000
Όταν πρωτο-προσδιορίσαμε την αλληλουχία αυτού του γονιδιώματος το 1995,
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
288330
4000
η ακρίβειά μας ήταν ένα λάθος ανά 10.000 ζεύγη βάσεων.
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
292330
2000
Κατά τον επαναπροσδιορισμό της αλληλουχίας βρήκαμε
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
294330
3000
30 λάθη. Αν είχαμε χρησιμοποιήσει αυτήν την αρχική αλληλουχία,
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
297330
3000
ποτέ δε θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί.
05:00
Part of the design is designing pieces
100
300330
2000
Κομμάτι του σχεδιασμού είναι να σχεδιάζουμε κομμάτια
05:02
that are 50 letters long
101
302330
3000
μήκους 50 γραμμάτων
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
305330
3000
που πρέπει να αλληλοεπικαλύπτονται με όλα τα άλλα κομμάτια 50 γραμμάτων
05:08
to build smaller subunits
103
308330
2000
για να σχηματίσουν μικρότερες υποομάδες
05:10
we have to design so they can go together.
104
310330
3000
πρέπει να τα σχεδιάσουμε ώστε να πηγαίνουν μαζί.
05:13
We design unique elements into this.
105
313330
3000
Σχεδιάσαμε μοναδικά στοιχεία εκεί μέσα.
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
316330
2000
Μπορεί να ακούσατε ότι βάλαμε ένα υδατογράφημα.
05:18
Think of this:
107
318330
2000
Σκεφτείτε:
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
320330
3000
Έχουμε έναν γενετικό κώδικα τεσσάρων γραμμάτων: A, C, G και T.
05:23
Triplets of those letters
109
323330
3000
Τριπλέτες αυτών των γραμμάτων --
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
326330
2000
κωδικοποιούν περίπου 20 αμινοξέα --
05:28
such that there's a single letter designation
111
328330
3000
ώστε να δημιουργείται ένα ξεχωριστό γράμμα
05:31
for each of the amino acids.
112
331330
2000
για κάθε αμινοξύ.
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
333330
3000
Επομένως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον γενετικό κώδικα για να γράψουμε λέξεις,
05:36
sentences, thoughts.
114
336330
2000
προτάσεις, σκέψεις.
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
339330
2000
Αρχικά, αυτό που κάναμε ήταν να βάλουμε το αυτόγραφό μας.
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
341330
3000
μερικοί απογοητεύτηκαν που δεν βάλαμε ποίηση.
05:44
We designed these pieces so
117
344330
2000
Σχεδιάσαμε αυτά τα κομμάτια έτσι
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
346330
3000
ώστε να τα ενώνουμε με ένζυμα.
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
350330
3000
Αυτά τα ένζυμα τα επιδιορθώνουν και τα συναρμολογούν.
05:53
And we started making pieces,
120
353330
2000
Και ξεκινήσαμε να φτιάχνουμε κομμάτια,
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
355330
4000
ξεκινώντας με κομμάτια πέντε με 7.000 γραμμάτων,
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
359330
4000
τα ενώσαμε για να σχηματίσουμε κομμάτια 24.000 γραμμάτων
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
363330
4000
μετά ενώσαμε ζεύγη από αυτά, φτάνοντας τα 72.000 (γράμματα).
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
367330
2000
Σε κάθε στάδιο, δημιουργούσαμε άφθονα κομμάτια
06:09
so we could sequence them
125
369330
2000
ώστε να βρίσκουμε την αλληλουχία τους
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
371330
3000
επειδή προσπαθούμε να δημιουργήσουμε μια διαδικασία εξαιρετικά ισχυρή --
06:14
that you can see in a minute.
127
374330
3000
θα τη δείτε σε ένα λεπτό.
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
377330
3000
Προσπαθούμε να φτάσουμε σε σημείο αυτοματισμού.
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
380330
2000
Λοιπόν, αυτό μοιάζει με τα πλέι οφ του μπάσκετ.
06:22
When we get into these really large pieces
130
382330
2000
Όταν φτάνουμε σε αυτά τα πραγματικά μεγάλα κομμάτια --
06:24
over 100,000 base pairs,
131
384330
4000
πάνω από 100,000 ζεύγη βάσεων --
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
388330
2000
σταματούν να αυξάνονται εύκολα στην E. coli.
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
390330
4000
Εξαντλούνται όλα τα σύγχρονα εργαλεία της μοριακής βιολογίας.
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
394330
4000
Και έτσι στραφήκαμε σε άλλους μηχανισμούς.
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
398330
3000
Γνωρίζουμε έναν μηχανισμό που λέγεται ομόλογος ανασυνδυασμός,
06:41
that biology uses to repair DNA
136
401330
3000
που η βιολογία χρησιμοποιεί για την επιδιόρθωση του DNA,
06:44
that can put pieces together.
137
404330
3000
ο οποίος ενώνει κομμάτια μεταξύ τους.
06:47
Here's an example of it:
138
407330
1000
Εδώ είναι ένα παράδειγμα.
06:48
there's an organism called
139
408330
1000
Υπάρχει ένας οργανισμός που ονομάζεται
06:49
Deinococcus radiodurans
140
409330
2000
Deinococcus radiodurans
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
411330
3000
που μπορεί να δεχτεί τρία εκατομμύρια ακτίνια ακτινοβολίας.
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
414330
4000
Βλέπετε στο πάνω μέρος, ότι το χρωμόσωμά του απλά διαλύεται.
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
418330
3000
12 με 24 ώρες μετά
07:01
back together exactly as it was before.
144
421330
2000
το συναρμολογεί ξανά, ακριβώς όπως ήταν πριν.
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
423330
3000
Έχουμε εκατοντάδες οργανισμούς που μπορούν να το κάνουν αυτό.
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
426330
2000
Αυτοί οι οργανισμοί μπορούν κυριολεκτικά να αποξηρανθούν.
07:08
they can live in a vacuum.
147
428330
2000
Μπορούν να ζουν στο κενό.
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
431330
3000
Είμαι απολύτως βέβαιος ότι μπορεί να υπάρξει ζωή στο διάστημα,
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
434330
3000
να περιφέρεται, να βρει ένα νέο υδάτινο περιβάλλον.
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
437330
4000
Στην πραγματικότητα, η NASA έχει δείξει ότι πολλά από αυτά είναι εκεί έξω.
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
441330
4000
Εδώ είναι η μικροσκόπηση του μορίου που χτίσαμε
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
445330
4000
χρησιμοποιώντας αυτές τις διαδικασίες -- μάλλον χρησιμοποιώντας μόνο τους μηχανισμούς της μαγιάς
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
449330
3000
αφού σχεδιάσουμε σωστά τα κομμάτια, τα βάζουμε μέσα.
07:32
yeast puts them together automatically.
154
452330
3000
Η μαγιά τα συναρμολογεί αυτόματα.
07:35
This is not an electron micrograph;
155
455330
2000
Αυτό δεν είναι ηλεκτρονικό μικροσκόπιο·
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
457330
2000
είναι ένα συνηθισμένο φωτομικροσκόπιο.
07:39
It's such a large molecule
157
459330
2000
Είναι τόσο μεγάλο το μόριο
07:41
we can see it with a light microscope.
158
461330
3000
που το βλέπουμε με οπτικό μικροσκόπιο.
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
464330
3000
Αυτές είναι εικόνες σε μια περίοδο έξι δευτερολέπτων.
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
467330
4000
Αυτή είναι η δημοσίευση που κάναμε πριν λίγο καιρό.
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
471330
3000
Πρόκειται για γενετικό κώδικα άνω των 580.000 γραμμάτων.
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
474330
5000
Είναι το μεγαλύτερο μόριο που φτιάχτηκε ποτέ από άνθρωπο με καθορισμένη δομή.
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
479330
3000
Έχει πάνω από 300 χιλιάδες μοριακό βάρος.
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
482330
3000
Εάν το τυπώναμε με γραμματοσειρά 10 και χωρίς κενά,
08:05
it takes 142 pages
165
485330
2000
θα χρειάζονταν 142 σελίδες
08:07
just to print this genetic code.
166
487330
4000
μόνο για να εκτυπώσουν αυτόν τον γενετικό κώδικα.
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
491330
3000
Λοιπόν, πώς ξεκινάμε ένα χρωμόσωμα; Πώς το ενεργοποιούμε;
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
494330
3000
Προφανώς, με έναν ιό είναι σχετικά απλό.
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
497330
3000
Είναι πολύ πιο περίπλοκο όταν έχεις να κάνεις με βακτήρια.
08:20
It's also simpler when you go
170
500330
2000
Επίσης είναι πιο απλό
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
502330
2000
σε ευκαρυώτες όπως εμείς:
08:24
you can just pop out the nucleus
172
504330
2000
απλά βγάζεις τον πυρήνα
08:26
and pop in another one,
173
506330
2000
και βάζεις κάποιον άλλο,
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
508330
3000
πρόκειται περί κλωνοποίησης όπως όλοι έχετε ακούσει.
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
511330
4000
Στα αρχαία βακτήρια, το χρωμόσωμα είναι εξ ολοκλήρου μέσα στο κύτταρο,
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
515330
4000
πρόσφατα όμως δείξαμε ότι μπορούμε να κάνουμε ολική μεταμόσχευση
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
519330
2000
ενός χρωμοσώματος από κύτταρο σε κύτταρο
08:41
and activate it.
178
521330
3000
και να το ενεργοποιήσουμε.
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
524330
4000
Καθαρίσαμε το χρωμόσωμα από ένα συγκεκριμένο μικροβιακό είδος.
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
528330
3000
Πάνω κάτω, αυτά τα δύο απέχουν όσο ο άνθρωπος με το ποντίκι.
08:51
we added a few extra genes
181
531330
2000
Προσθέσαμε μερικά έξτρα γονίδια
08:53
so we could select for this chromosome,
182
533330
2000
ώστε να μπορούμε να εντοπίσουμε αυτό το χρωμόσωμα.
08:55
we digested it with enzymes
183
535330
2000
Το πέψαμε με ένζυμα
08:57
to kill all the proteins,
184
537330
2000
για να εξαλειφθούν όλες οι πρωτεΐνες.
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
539330
3000
Και ήταν εντυπωσιακό όταν το βάλαμε στο κύτταρο --
09:02
and you'll appreciate
186
542330
2000
και θα εκτιμήσετε
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
544330
3000
το σοφιστικέ γράφημά μας εδώ --
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
547330
3000
το νέο χρωμόσωμα μπήκε μέσα στο κύτταρο.
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
550330
2000
πιστέψαμε ότι φτάσαμε όσο δεν πάει άλλο,
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
552330
3000
αλλά θελήσαμε να εξελίξουμε τη διαδικασία λίγο ακόμα.
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
555330
3000
Αυτός εδώ είναι ένας από τους κύριους μηχανισμούς εξέλιξης.
09:18
We find all kinds of species
192
558330
2000
Σχεδόν όλα τα είδη
09:20
that have taken up a second chromosome
193
560330
2000
έχουν δεχτεί ένα δεύτερο χρωμόσωμα
09:22
or a third one from somewhere,
194
562330
2000
ή ένα τρίτο από κάπου,
09:24
adding thousands of new traits
195
564330
2000
προσθέτοντας εκατοντάδες χαρακτηριστικά
09:26
in a second to that species.
196
566330
2000
στο είδος σε δευτερόλεπτα.
09:28
So, people who think of evolution
197
568330
2000
Έτσι όσοι νομίζουν ότι εξέλιξη
09:30
as just one gene changing at a time
198
570330
2000
είναι η αλλαγή ενός γονιδίου κάθε φορά
09:32
have missed much of biology.
199
572330
3000
έχουν χάσει πολλά από τη βιολογία.
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
575330
2000
Αυτά τα ένζυμα ονομάζονται περιοριστικά ένζυμα
09:37
that actually digest DNA.
201
577330
2000
και πραγματικά πέπτουν το DNA.
09:39
The chromosome that was in the cell
202
579330
2000
Το χρωμόσωμα που υπήρχε στο κύτταρο
09:41
doesn't have one;
203
581330
2000
δεν είχε κάποιο.
09:43
the chromosome we put in does.
204
583330
2000
Το χρωμόσωμα που βάλαμε είχε.
09:45
It got expressed and it recognized
205
585330
2000
(Το ένζυμο) εκφράστηκε, και αναγνώρισε
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
587330
3000
το άλλο χρωμόσωμα ως ξένο,
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
590330
2000
το τεμάχισε, και καταλήξαμε
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
592330
4000
σε ένα κύτταρο με μόνο το νέο χρωμόσωμα.
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
596330
3000
Έγινε μπλε εξαιτίας των γονιδίων που βάλαμε μέσα.
09:59
And with a very short period of time,
210
599330
2000
Και μέσα σε ένα σύντομο χρονικό διάστημα,
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
601330
3000
όλα τα χαρακτηριστικά του είδους χάθηκαν,
10:04
and it converted totally into the new species
212
604330
3000
και μετατράπηκε σε ένα εντελώς νέο είδος,
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
607330
3000
βασισμένο στο νέο λογισμικό που βάλαμε στο κύτταρο.
10:10
All the proteins changed,
214
610330
2000
Όλες οι πρωτεΐνες άλλαξαν,
10:12
the membranes changed;
215
612330
2000
η μεμβράνη άλλαξε --
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
614330
4000
όταν διαβάσαμε τον γενετικό κώδικα, ήταν ακριβώς αυτός που είχαμε μεταφέρει.
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
618330
3000
Λοιπόν, αυτό μπορεί να μοιάζει με γενωμική αλχημεία,
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
621330
4000
όμως μπορούμε, μετακινώντας DNA λογισμικό,
10:25
change things quite dramatically.
219
625330
4000
να αλλάξουμε δραματικά τα πράγματα.
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
629330
2000
Τώρα, επιμένω πως δεν πρόκειται για Γένεση --
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
631330
4000
πρόκειται για χτίσιμο πάνω σε τρεισήμισι δισεκατομμύρια έτη εξέλιξης,
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
636330
2000
και πιστεύω ότι είμαστε κοντά
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
638330
3000
στη δημιουργία μιας νέου είδους Κάμβριας έκρηξης
10:41
where there's massive new speciation
224
641330
3000
όπου θα έχουμε μια μαζική δημιουργία νέων ειδών
10:45
based on this digital design.
225
645330
2000
βασισμένη στο ψηφιακό σχεδιασμό.
10:47
Why do this?
226
647330
2000
Γιατί να το κάνουμε αυτό;
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
649330
2000
Πιστεύω είναι προφανές κρίνοντας από τις ανάγκες μας.
10:51
We're about to go from six and a half
228
651330
2000
Είμαστε κοντά στο να πάμε από εξήμισι
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
653330
3000
σε 9 δις πληθυσμό τα επόμενα 40 χρόνια.
10:56
To put it in context for myself:
230
656330
2000
Από τη δική μου μεριά:
10:58
I was born in 1946.
231
658330
2000
Γεννήθηκα το 1946.
11:00
There are now three people on the planet
232
660330
2000
Σήμερα υπάρχουν τρεις άνθρωποι στον πλανήτη
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
662330
4000
για κάθε έναν από εμάς το 1946·
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
666330
3000
σε 40 χρόνια, θα γίνουν τέσσερις.
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
669330
3000
Έχουμε πρόβλημα να θρέψουμε, να παρέχουμε καθαρό νερό,
11:12
medicines, fuel
236
672330
2000
φάρμακα, καύσιμα
11:14
for the six and a half billion.
237
674330
3000
για τα εξήμισι δις.
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
677330
2000
Πόσο μάλλον για τα εννιά.
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
679330
3000
Χρησιμοποιούμε πάνω από 5 δις τόνους άνθρακα,
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
682330
3000
30+ δις βαρέλια πετρελαίου.
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
685330
4000
αυτό είναι εκατό χιλιάδες βαρέλια την ημέρα.
11:29
When we try to think of biological processes
242
689330
2000
Όταν προσπαθούμε να σκεφτούμε μια βιολογική διαδικασία
11:31
or any process to replace that,
243
691330
3000
ή οποιαδήποτε διαδικασία για να την αντικαταστήσει,
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
694330
2000
θα είναι μια μεγάλη πρόκληση.
11:36
Then of course, there's all that
245
696330
2000
Μετά είναι και όλο το
11:38
CO2 from this material
246
698330
2000
CO2 από αυτό το υλικό
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
700330
3000
που καταλήγει στην ατμόσφαιρα.
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
703330
2000
Σήμερα, από τις ανακαλύψεις στον κόσμο γύρω μας,
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
705330
4000
έχουμε μια βάση δεδομένων από 20 χιλιάδες γονίδια,
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
709330
4000
και θέλω να τα βλέπω ως τα συστατικά για το σχεδιασμό του μέλλοντος.
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
713330
3000
Η βιομηχανία ηλεκτρονικών είχε μόνο μια ντουζίνα συστατικά,
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
716330
4000
και δείτε την ποικιλία που δημιουργήθηκε από αυτά.
12:00
We're limited here primarily
253
720330
2000
Εμείς εδώ περιοριζόμαστε
12:02
by a biological reality
254
722330
2000
από τη βιολογική πραγματικότητα
12:04
and our imagination.
255
724330
2000
και τη φαντασία μας.
12:07
We now have techniques,
256
727330
2000
Σήμερα έχουμε τεχνικές,
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
729330
3000
εξαιτίας αυτών των ταχέως αναπτυσσόμενων μεθόδων σύνθεσης,
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
732330
4000
να κάνουμε αυτό που καλείται συνθετική γενωμική.
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
736330
3000
Έχουμε τη δυνατότητα να χτίσουμε ένα μεγάλο ρομπότ
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
739330
3000
που θα φτιάχνει χίλια χρωμοσώματα την ημέρα.
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
743330
3000
Όταν σκέφτεστε την επεξεργασία αυτών των 20 χιλιάδων διαφορετικών γονιδίων,
12:26
or trying to optimize processes
262
746330
2000
ή τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
748330
3000
για την παραγωγή οκτανίων ή φαρμάκων,
12:31
new vaccines,
264
751330
3000
νέων εμβολίων,
12:34
we can just with a small team,
265
754330
3000
μπορούμε να αλλάξουμε, μόνο με μια μικρή ομάδα,
12:37
do more molecular biology
266
757330
2000
να εφαρμόσουμε περισσότερη μοριακή βιολογία
12:39
than the last 20 years of all science.
267
759330
3000
απ' ότι τα τελευταία 20 έτη όλης της επιστήμης.
12:42
And it's just standard selection:
268
762330
2000
Και είναι απλώς τυπική επιλογή.
12:44
we can select for viability,
269
764330
2000
Μπορούμε να επιλέξουμε για βιωσιμότητα,
12:46
chemical or fuel production,
270
766330
2000
χημικά ή παραγωγή καυσίμων,
12:48
vaccine production, etc.
271
768330
2000
παραγωγή εμβολίων κτλ.
12:50
This is a screen snapshot
272
770330
3000
Αυτό είναι ένα στιγμιότυπο
12:53
of some true design software
273
773330
3000
από ένα λογισμικό σχεδιασμού
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
776330
3000
το οποίο αναπτύσσουμε ώστε να μπορούμε να καθόμαστε
12:59
and design species in the computer.
275
779330
3000
και να σχεδιάζουμε είδη στον υπολογιστή.
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
783330
3000
Ξέρετε, δεν γνωρίζουμε ακριβώς πώς θα φαίνονται.
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
786330
3000
Ξέρουμε όμως ακριβώς πώς θα φαίνεται ο γενετικός τους κώδικας.
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
789330
5000
Επικεντρωνόμαστε τώρα σε τέταρτης γενιάς καύσιμα.
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
795330
2000
Είδατε πρόσφατα ότι η μετατροπή του καλαμποκιού σε αιθανόλη
13:17
is just a bad experiment.
280
797330
2000
ήταν απλά ένας κακός πειραματισμός.
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
799330
2000
Έχουμε δεύτερης και τρίτης γενιάς καύσιμα
13:21
that will be coming out relatively soon
282
801330
3000
που θα βγουν στην αγορά πολύ σύντομα.
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
804330
3000
πρόκειται για μετατροπή ζάχαρης σε υψηλότερης ποιότητας καύσιμα
13:27
like octane or different types of butanol.
284
807330
3000
όπως οκτάνιο ή διάφορα είδη βουτανόλης.
13:30
But the only way we think that biology
285
810330
3000
Όμως ο μόνος δρόμος που πιστεύουμε ότι η βιολογία
13:33
can have a major impact without
286
813330
2000
μπορεί να έχει έναν μείζονα αντίκτυπο, χωρίς
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
816330
3000
να αυξήσει περαιτέρω το κόστος του τροφίμου και να μειώσει τη διαθεσιμότητά του
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
819330
3000
είναι αν ξεκινήσουμε με πρώτη ύλη το CO2.
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
822330
4000
και έτσι δουλεύουμε στον σχεδιασμό κυττάρων προς αυτή την κατεύθυνση,
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
290
827330
3000
και πιστεύουμε ότι θα έχουμε τα πρώτα τέταρτης γενιάς καύσιμα
13:50
in about 18 months.
291
830330
2000
σε περίπου 18 μήνες.
13:52
Sunlight and CO2 is one method ...
292
832330
2000
Ηλιοφάνεια και CO2 είναι μία μέθοδος --
13:54
(Applause)
293
834330
5000
(Χειροκρότημα)
13:59
but in our discovery around the world,
294
839330
2000
-- όμως κατά την ανακάλυψη του κόσμου γύρω μας,
14:01
we have all kinds of other methods.
295
841330
2000
έχουμε πολλές περισσότερες μεθόδους.
14:03
This is an organism we described in 1996.
296
843330
4000
Αυτός είναι ένας οργανισμός που περιγράψαμε το 1996.
14:07
It lives in the deep ocean,
297
847330
2000
Ζει στον βαθύ ωκεανό,
14:09
about a mile and a half deep,
298
849330
2000
σε περίπου ενάμιση μίλι βάθος,
14:11
almost at boiling-water temperatures.
299
851330
2000
σε σχεδόν θερμοκρασία βρασμού.
14:13
It takes CO2 to methane
300
853330
3000
Μετατρέπει το CO2 σε μεθάνιο
14:16
using molecular hydrogen as its energy source.
301
856330
3000
χρησιμοποιώντας μοριακό υδρογόνο ως πηγή ενέργειας.
14:19
We're looking to see if we can take
302
859330
2000
Προσπαθούμε να δούμε αν μπορούμε
14:21
captured CO2,
303
861330
2000
να δεσμεύσουμε το CO2,
14:23
which can easily be piped to sites,
304
863330
2000
που μπορεί εύκολα να μεταφερθεί σε περιοχές,
14:25
convert that CO2 back into fuel
305
865330
3000
όπου θα μετατραπεί ξανά σε καύσιμο,
14:28
to drive this process.
306
868330
3000
για να προωθήσει αυτήν τη διαδικασία.
14:31
So, in a short period of time,
307
871330
2000
Έτσι σε σύντομο χρονικό διάστημα,
14:33
we think that we might be able to increase
308
873330
4000
πιστεύουμε θα εμβαθύνουμε
14:37
what the basic question is of "What is life?"
309
877330
3000
στο βασικό ερώτημα του "Τι είναι ζωή;"
14:40
We truly, you know,
310
880330
2000
Πραγματικά, ξέρετε --
14:42
have modest goals
311
882330
2000
έχουμε μέτριους στόχους
14:44
of replacing the whole petrol-chemical industry --
312
884330
3000
την αντικατάσταση ολόκληρης της πετρελαιο-χημικής βιομηχανίας.
14:47
(Laughter) (Applause)
313
887330
3000
(Γέλια) (Χειροκρότημα)
14:50
Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
314
890330
3000
Ναι. Αν δεν μπορείς να το κάνεις αυτό στο TED, πού μπορείς;
14:53
(Laughter)
315
893330
2000
(Γέλια)
14:55
become a major source of energy ...
316
895330
2000
Να γίνουμε μια μείζων πηγή ενέργειας.
14:57
But also, we're now working on using these same tools
317
897330
3000
Επίσης, δουλεύουμε, ώστε χρησιμοποιώντας τα ίδια εργαλεία
15:00
to come up with instant sets of vaccines.
318
900330
3000
να δημιουργούμε άμεσα εμβόλια.
15:03
You've seen this year with flu;
319
903330
2000
Είδατε φέτος με τη γρίπη,
15:05
we're always a year behind and a dollar short
320
905330
3000
είμαστε πάντα καθυστερημένοι και ανεπαρκώς προετοιμασμένοι
15:08
when it comes to the right vaccine.
321
908330
2000
όσον αφορά το σωστό εμβόλιο.
15:10
I think that can be changed
322
910330
2000
Νομίζω αυτό μπορεί να αλλάξει
15:12
by building combinatorial vaccines in advance.
323
912330
3000
φτιάχνοντας συνδυαστικά εμβόλια εκ των προτέρων.
15:16
Here's what the future may begin to look like
324
916330
3000
Κάπως έτσι θα φαίνεται το μέλλον
15:19
with changing, now, the evolutionary tree,
325
919330
4000
αλλάζοντας το εξελικτικό δέντρο,
15:23
speeding up evolution
326
923330
2000
επιταχύνοντας την εξέλιξη
15:25
with synthetic bacteria, Archaea
327
925330
3000
με συνθετικά βακτήρια, αρχαία,
15:28
and, eventually, eukaryotes.
328
928330
3000
και τελικά ευκαρυώτες.
15:32
We're a ways away from improving people:
329
932330
2000
Είμαστε πολύ μακριά από το να βελτιώσουμε τους ανθρώπους.
15:34
our goal is just to make sure that we have a chance
330
934330
3000
Στόχος μας είναι να σιγουρέψουμε ότι θα έχουμε την ευκαιρία
15:37
to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
331
937330
3000
επιβιώνοντας αρκετά, ίσως να το κάνουμε. Σας ευχαριστώ πολύ.
15:40
(Applause)
332
940330
7000
(Χειροκρότημα)
Σχετικά με αυτόν τον ιστότοπο

Αυτός ο ιστότοπος θα σας παρουσιάσει βίντεο στο YouTube που είναι χρήσιμα για την εκμάθηση της αγγλικής γλώσσας. Θα δείτε μαθήματα αγγλικών που διδάσκουν κορυφαίοι καθηγητές από όλο τον κόσμο. Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους που εμφανίζονται σε κάθε σελίδα βίντεο για να αναπαράγετε το βίντεο από εκεί. Οι υπότιτλοι μετακινούνται συγχρονισμένα με την αναπαραγωγή του βίντεο. Εάν έχετε οποιαδήποτε σχόλια ή αιτήματα, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας χρησιμοποιώντας αυτή τη φόρμα επικοινωνίας.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7