Paul Rothemund: Casting spells with DNA

Paul Rothemund lanza un hechizo con ADN

Traductor: Alex Alonso Revisor: Gisela Giardino

There's an ancient and universal concept that words have power,

Hay un concepto universal y muy antiguo que las palabras tienen poder,

that spells exist,

que los hechizos existen, y que si pudiéramos pronunciar las palabras adecuadas,

and that if we could only pronounce the right words,

then -- whoosh! -- you know, an avalanche would come

entonces, ¡pum! Vendría una avalancha

and wipe out the hobbits, right?

y aniquilaría a los hobbits, ¿correcto? Entonces ésta es una idea muy atractiva

So this is a very attractive idea,

because we're very lazy, like the Sorcerer's Apprentice,

porque somos flojos, como el aprendiz de hechicero,

or the world's greatest computer programmer.

o el mejor programador de computadoras del mundo.

This idea has a lot of traction with us.

Y entonces, esta idea nos ha impulsado.

We love the idea that words, when pronounced,

Amamos la idea de que las palabras, al ser pronunciadas --

are little more than pure information,

sólo son poco más que información,

but they evoke physical action in the real world

pero evocan una acción física

that helps us do work.

en el mundo real que nos ayuda a realizar un trabajo.

Y entonces, desde luego, con muchas computadoras programables

So, of course, with lots of programmable computers

and robots around,

y robots alrededor, esto es algo fácil de imaginar.

this is an easy thing to picture.

How many of you know what I'm talking about?

¿Cuántos de ustedes saben de lo que estoy hablando?

Raise your right hand.

Levanten su mano derecha. Bien. ¿Cuántos de ustedes

How many don't know what I'm talking about?

no saben de lo que estoy hablando? Levanten su mano izquierda. Bien.

Raise your left hand.

Bueno, Eso es genial. Fue muy fácil.

So that's great. So that was too easy.

You guys have very insecure computers, OK?

Ustedes tienen computadoras muy inseguras,

Entonces, la cuestión es que este es un tipo distinto de hechizo.

So now the thing is, this is a different kind of spell.

This is a computer program made of zeros and ones.

Este es un programa hecho con ceros y unos.

Puede ser pronunciado en una computadora. Hace algo como esto.

It can be pronounced on a computer, does something like this.

Lo importante es que podemos escribir en un lenguaje de alto nivel.

The important thing is we can write it in a high-level language.

Un mago de las computadoras puede escribir esto.

A computer magician can write this thing.

Que se puede compilar en esto --en ceros y unos--

It can be compiled into zeros and ones and pronounced by a computer.

y se puede pronunciar por una computadora.

And that's what makes computers powerful,

Y eso es lo que hace a las computadoras poderosas:

these high-level languages that can be compiled.

estos lenguajes de alto nivel pueden compilarse.

And so, I'm here to tell you, you don't need a computer

Entonces, estoy aquí para decirles que no necesitan una computadora

to actually have a spell.

para hacer un hechizo. De hecho, lo que pueden hacer

In fact, what you can do at the molecular level

a nivel molecular es que si codifican información

is that if you encode information --

you encode a spell or program as molecules --

-Codifican un hechizo o programa como moléculas-

then physics can actually directly interpret that information

entonces la física puede interpretar esa información directamente

and run a program.

y correr el programa. Eso es lo que ocurre en las proteínas.

It's what happens in proteins.

When this amino-acid sequence gets pronounced as atoms,

Cuando esta secuencia de aminoácidos se pronuncia como átomos,

these little letters are sticky for each other.

estas pequeñas letras son pegajosas entre ellas.

It collapses into a three-dimensional shape that turns it into a nanomachine

Se colapsa en una estructura tridimensional que los convierte

that actually cuts DNA.

en una nanomáquina que realmente corta el ADN.

The interesting thing is that if you change the sequence,

Y lo interesante es que si cambias la secuencia,

you change the three-dimensional folding.

cambias la forma tridimensional.

You get, now, a DNA stapler, instead.

Y en su lugar obtienes una "engrapadora" de ADN. Estos son los tipos de

These are the kind of molecular programs we want to be able to write.

programas moleculares que queremos ser capaces de escribir,

The problem is, we don't know

pero el problema es, que no sabemos el lenguaje de máquina

the machine language of proteins or have a compiler for proteins.

de las proteínas; no tenemos un compilador para proteínas.

So I've joined a growing band of people

Así que me uní al creciente grupo de personas que intentan hacer

that try to make molecular spells using DNA.

hechizos moleculares usando ADN. Usamos ADN porque es más barato.

We use DNA because it's cheaper, it's easier to handle,

it's something we understand really well --

Es más fácil de manejar. Es algo que entendemos muy bien.

Lo entendemos tan bien, de hecho, que pensamos que podemos realmente escribir

so well, in fact, that we think we can actually write

programming languages for DNA and have molecular compilers.

lenguajes de programación para ADN y tener compiladores moleculares.

So then, we think we can do that.

Entonces, pensamos que podemos hacerlo. Y mi primera pregunta al hacerlo

One of my first questions doing this was:

-o una de mis preguntas al hacerlo- era: ¿Cómo puedes hacer

How can you make an arbitrary shape or pattern out of DNA?

una forma arbitraria o un patrón con ADN? Y decidí usar

I decided to use a type of DNA origami,

algo como origami de ADN, donde tomas una hebra larga de ADN

where you take a long strand of DNA

and fold it into whatever shape or pattern you might want.

y la doblas en la forma o patrón que quieras.

So here's a shape.

Aquí hay una figura. De hecho pasé como un año en mi casa,

I actually spent about a year in my home in my underwear, coding,

en ropa interior, codificanto, como Linus [Torvalds], en la imagen anterior.

like Linus [Torvalds], in that picture before.

This program takes a shape and spits out 250 DNA sequences.

Y este programa toma la figura, arroja 250 secuencias de ADN.

These short DNA sequences are what are going to fold the long strand

Estas como secuencias de ADN son lo que doblarán la cadena larga

into this shape that we want to make.

en la forma que queremos hacer. Así que envías un e-mail

So you send an e-mail with these sequences in it

con estas secuencias a una compañía, y lo que hace

to a company,

and the company pronounces them on a DNA synthesizer,

-la compañía los pronuncia en un sintetizador de ADN

a machine about the size of a photocopier.

Es una máquina como del tamaño de una fotocopiadora. Y lo que ocurre es,

And they take your e-mail,

que toman tu e-mail y cada letra en tu e-mail

and every letter in your e-mail, they replace with a 30-atom cluster --

la reemplazan con un grupo de 30 átomos, uno para cada letra,

one for each letter, A, T, C and G in DNA.

A, T, C y G en ADN. Los alinean en la secuencia correcta,

They string them up in the right sequence,

and then they send them back to you via FedEx.

y luego te los envían de vuelta por paquetería.

So you get 250 of these in the mail in little tubes.

Así obtienes 250 de estos por correo en pequeños tubos,

I mix them together, add a little bit of salt water,

los mezclas, agregas un poco de agua con sal,

and then add this long strand I was telling you about,

y luego agregas esta cadena larga de las que les hablé,

that I've stolen from a virus.

que robamos de un virus. Y lo que ocurre entonces es,

And then what happens is,

you heat this whole thing up to about boiling.

que calientas todo esto casi ebullendo. Lo enfrías

You cool it down to room temperature,

and as you do, those short strands do the following thing:

a temperatura ambiente, y mientras lo haces,

lo que ocurre es que las pequeñas cadenas, hacen lo siguiente:

each one of them binds that long strand in one place,

cada una de ellas une la hebra larga en un lugar,

and then has a second half that binds that long strand in a distant place,

luego tiene una segunda mitad que se une a la hebra larga

and brings those two parts of the long strand

en un lugar distante, y junta las dos partes de la hebra larga

close together so they stick together.

para que se puedan unir.

So the net effect of all 250 of these strands

Y entonces el efecto total de las 250 de estas hebras es que doblan

is to fold the long strand into the shape you're looking for.

la hebra larga en la figura que buscabas;

It'll approximate that shape.

Aproximando esa figura. Lo hacemos de verdad en tubos de ensayo.

We do this for real, in the test tube.

In each little drop of water, you get 50 billion of these guys.

En cada pequeña gota de agua obtienes 50 billones de estos chicos.

With a microscope, you can see them on a surface.

Puedes verlos con un microscopio y observarlos en una superficie.

The neat thing is if you change the sequence and change the spell,

Y lo mejor es que si cambias la secuencia

y cambias el hechizo, puedes cambiar la secuencia de los "ganchos"

just change the sequence of the staples,

you can make a molecule that looks like this.

Puedes hacer una molécula que sea como esto, y, saben,

And, you know, he likes to hang out with his buddies.

le gusta estar con sus amigos.

A lot of them are actually pretty good.

Y muchos de ellos son bastante buenos.

If you change the spell again, you change the sequence again,

Si cambias el hechizo otra vez, cambias la secuencia otra vez.

you get really nice, 130-nanometer triangles.

Obtienes triángulos de 130 nanómetros muy bonitos. Si lo haces nuevamente,

If you do it again,

you can get arbitrary patterns.

Puedes obtener patrones arbitrarios. Así en un rectángulo

So on a rectangle, you can paint patterns of North and South America,

puedes trazar patrones de norte y sur-américa, o las palabras "DNA."

or the words, "DNA."

So that's DNA origami. That's one way.

Entonces eso es origami de ADN. Es una forma, hay muchas formas,

There are many ways of casting molecular spells using DNA.

de lanzar hechizos moleculares usando ADN.

What we really want to do in the end

Lo que queremos hacer al final es aprender cómo programar

is learn how to program self-assembly so we can build anything, right?

auto-ensamblaje para que podamos construir cualquier cosa, ¿correcto?

We want to be able to build technological artifacts

Queremos ser capaces de construir artefactos tecnológicos

that are maybe good for the world.

que tal vez sean buenos para el mundo. Queremos aprender

We want to learn how to build biological artifacts,

cómo construir artefactos biológicos, como personas y ballenas y árboles.

like people and whales and trees.

And if it's the case that we can reach that level of complexity,

Y si es el caso de que podemos alcanzar ese nivel de complejidad,

if our ability to program molecules gets to be that good,

si nuestra habilidad para programar moléculas se vuelve así de buena,

then that will truly be magic.

entonces eso será realmente magia. Muchas gracias.

Thank you very much.

(Aplausos)

(Applause)