How designing brand-new enzymes could change the world | Adam Garske

72,833 views ・ 2020-02-11

TED


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

00:00
Translator: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta
0
0
7000
Fordító: Péter Pallós Lektor: Beatrix Turán
00:12
Growing up in central Wisconsin, I spent a lot of time outside.
1
12913
3103
Wisconsinban nőttem fel, és sokat voltam friss levegőn.
00:16
In the spring, I'd smell the heady fragrance of lilacs.
2
16040
3047
Tavasszal beszívtam az orgona bódító illatát.
00:19
In the summer, I loved the electric glow of fireflies
3
19666
2665
Nyáron rajongva követtem a szentjánosbogarak villogását
00:22
as they would zip around on muggy nights.
4
22355
2174
amint röpdöstek a fülledt éjszakákon.
00:24
In the fall, the bogs were brimming with the bright red of cranberries.
5
24553
3476
Ősszel a mocsarak vakítóan piroslottak a rengeteg tőzegáfonyától.
00:28
Even winter had its charms,
6
28776
1777
Még a télnek is megvolt a bája:
00:30
with the Christmassy bouquet emanating from pine trees.
7
30577
2572
a fenyőkből áradó, karácsonyt idéző illat.
00:33
For me, nature has always been a source of wonder and inspiration.
8
33173
3166
A természet mindig a csoda és az ihlet forrása volt számomra.
00:37
As I went on to graduate school in chemistry, and in later years,
9
37292
3055
Egyetemi kémiatanulásom során, de a későbbiekben is
00:40
I came to better understand the natural world in molecular detail.
10
40371
3126
egyre jobban értettem a természet molekuláris szintű világát.
00:43
All the things that I just mentioned,
11
43521
1770
Az előbb említett dolgoknak,
00:45
from the scents of lilacs and pines
12
45315
2199
az orgona és a fenyő illatától kezdve
00:47
to the bright red of cranberries and the glow of fireflies,
13
47538
2769
a tőzegáfonya vöröséig és a szentjánosbogarak villogásáig
00:50
have at least one thing in common:
14
50331
1825
legalább egy közös vonásuk van:
00:52
they're manufactured by enzymes.
15
52482
2133
valamennyit enzimek hozzák létre.
00:55
As I said, I grew up in Wisconsin, so of course, I like cheese
16
55180
3150
Ahogy mondtam, Wisconsinban nőttem fel, tehát imádom a sajtokat
00:58
and the Green Bay Packers.
17
58354
1715
és a Green Bay Packers focistáit.
01:00
But let's talk about cheese for a minute.
18
60093
1968
De egy picit maradjunk a sajtoknál!
01:02
For at least the last 7,000 years,
19
62085
1627
Legalább 7000 éve
01:03
humans have extracted a mixture of enzymes
20
63736
2278
az ember enzimkeveréket vont ki
01:06
from the stomachs of cows and sheep and goats
21
66038
2722
szarvasmarhák, juhok és kecskék gyomrából,
01:08
and added it to milk.
22
68784
1214
és hozzáadta a tejhez.
01:10
This causes the milk to curdle -- it's part of the cheese-making process.
23
70022
3429
Ettől a tej megaludt, ez része a sajtgyártás folyamatának.
01:13
The key enzyme in this mixture is called chymosin.
24
73475
2380
A keverék legfontosabb enzimje a kimozin.
01:15
I want to show you how that works.
25
75879
1825
Megmutatom, hogyan működik.
01:17
Right here, I've got two tubes,
26
77728
1898
Két kémcsövünk van,
01:19
and I'm going to add chymosin to one of these.
27
79650
2206
az egyikbe kimozint töltök.
01:21
Just a second here.
28
81880
1267
Egy pillanat.
01:23
Now my son Anthony, who is eight years old,
29
83744
3462
Nyolcéves Anthony fiam szívesen segített
01:27
was very interested in helping me figure out a demo for the TED Talk,
30
87230
3278
bemutatót találnom a TED-előadáshoz.
01:30
and so we were in the kitchen, we were slicing up pineapples,
31
90532
4120
A konyhában ananászt szeleteltünk,
01:34
extracting enzymes from red potatoes
32
94676
3934
enzimeket vontunk ki rózsakrumpliból.
01:38
and doing all kinds of demos in the kitchen.
33
98634
2079
Mindenféle szemléltető eszközöket csináltunk.
01:40
And in the end, though,
34
100737
1159
Végül úgy gondoltuk,
01:41
we thought the chymosin demo was pretty cool.
35
101920
2166
hogy a kimoziné ütős lesz.
Itt az történik,
01:44
And so what's happening here
36
104110
1396
01:45
is the chymosin is swimming around in the milk,
37
105530
3999
hogy a kimozin úszik a tejben,
01:49
and it's binding to a protein there called casein.
38
109553
3119
és hozzákötődik a kazein nevű fehérjéhez.
01:52
What it does then is it clips the casein --
39
112696
2278
Szétvágja a kazeint,
01:54
it's like a molecular scissors.
40
114998
1802
mint a molekuláris olló.
01:57
It's that clipping action that causes the milk to curdle.
41
117102
4039
Ettől a folyamattól alszik meg a tej.
02:01
So here we are in the kitchen, working on this.
42
121165
2770
Itt épp ezen dolgozunk a konyhában.
02:04
OK.
43
124332
1174
Jó.
02:05
So let me give this a quick zip.
44
125530
2134
Megrázom a kémcsöveket.
02:08
And then we'll set these to the side and let these simmer for a minute.
45
128180
3477
Most félretesszük, és várunk egy kicsit.
02:11
OK.
46
131681
1150
Rendben.
02:15
If DNA is the blueprint of life,
47
135506
1579
Ha a DNS az élet terve,
02:17
enzymes are the laborers that carry out its instructions.
48
137109
2876
akkor az enzimek az utasítást végrehajtó munkások.
02:20
An enzyme is a protein that's a catalyst,
49
140009
2046
Az enzim az a fehérje, az a katalizátor,
02:22
it speeds up or accelerates a chemical reaction,
50
142079
2819
amely felgyorsítja a vegyi reakciót,
02:24
just as the chymosin over here is accelerating the curdling of the milk.
51
144922
3476
mint ahogy pl. a kimozin felgyorsítja a tejalvadást.
02:28
But it's not just about cheese.
52
148914
1755
De nem csak a sajttal van ez így.
02:30
While enzymes do play an important role in the foods that we eat,
53
150693
3317
Az enzimek nemcsak ételeinkben játszanak fontos szerepet,
02:34
they also are involved in everything from the health of an infant
54
154034
3444
hanem mindenben részt vesznek: a csecsemő egészségétől kezdve
egészen a napjainkban fölmerülő
02:37
to attacking the biggest environmental challenges
55
157502
2310
02:39
we have today.
56
159836
1150
legnagyobb környezeti bajok elleni küzdelemig.
02:41
The basic building blocks of enzymes are called amino acids.
57
161720
3373
A fehérjék építőelemei az aminosavak.
02:45
There are 20 common amino acids,
58
165482
1572
Húsz fontos aminosav létezik,
02:47
and we typically designate them with single-letter abbreviations,
59
167078
3357
általában egybetűs rövidítésekkel jelöljük őket,
02:50
so it's really an alphabet of amino acids.
60
170459
2428
ezért ilyen ábécénk van belőlük.
02:53
In an enzyme, these amino acids are strung together,
61
173236
2540
Az enzimben az aminosavak láncot alkotnak,
02:55
like pearls on a necklace.
62
175800
1439
mint a nyaklánc gyöngyszemei.
02:57
And it's really the identity of the amino acids,
63
177263
2552
Az aminosavak egyénisége attól függ,
02:59
which letters are in that necklace,
64
179839
1686
milyen betűkből áll a nyaklánc,
03:01
and in what order they are, what they spell out,
65
181549
2270
mi a betűk sorrendje,
03:03
that gives an enzyme its unique properties and differentiates it from other enzymes.
66
183843
4083
ezek adják meg az enzim egyedi, más enzimektől eltérő tulajdonságait.
03:07
Now, this string of amino acids,
67
187950
2316
Az aminosavaknak ez a lánca,
ez a nyaklánc,
03:10
this necklace,
68
190290
1166
03:11
folds up into a higher-order structure.
69
191480
1876
magasabb rendű szerkezetbe rendeződik.
Ha molekulaszintre közelítenénk rá,
03:13
And if you were to zoom in at the molecular level
70
193380
2308
03:15
and take a look at chymosin, which is the enzyme working over here,
71
195712
3196
és egy pillantást vetnénk a kimozinra, erre az enzimre,
ilyennek látnánk.
03:18
you would see it looks like this.
72
198932
1613
Az alkotóelemeknek, hurkoknak, csavarvonalaknak, kacskaringóknak
03:20
It's all these strands and loops and helices and twists and turns,
73
200569
3111
03:23
and it has to be in just this conformation to work properly.
74
203704
2908
pont ilyen alakzatot kell ölteniük, hogy szabályosan működjön.
03:27
Nowadays, we can make enzymes in microbes,
75
207038
2730
Ma mikrobákban is előállíthatunk enzimeket;
03:29
and that can be like a bacteria or a yeast, for example.
76
209792
2835
ez pl. lehet baktérium vagy élesztő.
03:32
And the way we do this is we get a piece of DNA
77
212982
2429
Ehhez fogunk egy DNS-darabkát,
03:35
that codes for an enzyme that we're interested in,
78
215435
2365
amely kódolja a kívánt enzimet,
03:37
we insert that into the microbe,
79
217824
1563
és belehelyezzük a mikrobába.
03:39
and we let the microbe use its own machinery, its own wherewithal,
80
219411
3460
Hagyjuk, hogy a mikroba használja a gépezetét, a szükséges eszközét
03:42
to produce that enzyme for us.
81
222895
2134
az enzim előállítására.
03:45
So if you wanted chymosin, you wouldn't need a calf, nowadays --
82
225053
3407
Ma nem kell borjú a kimozinhoz,
03:48
you could get this from a microbe.
83
228484
1714
mikrobából is kinyerhetjük.
03:50
And what's even cooler, I think,
84
230222
1539
De még nagyszerűbb,
03:51
is we can now dial in completely custom DNA sequences
85
231785
2492
hogy ma teljes DNS-szekvenciákat alakíthatunk ki
03:54
to make whatever enzymes we want,
86
234301
1587
a természetben nem létező,
03:55
stuff that's not out there in nature.
87
235912
1820
kívánt enzimek előállítására.
03:57
And, to me, what's really the fun part
88
237756
1852
Nekem a vicces az egészben,
03:59
is trying to design an enzyme for a new application,
89
239632
2651
hogy új alkalmazásokhoz enzimeket tervezhetek
04:02
arranging the atoms just so.
90
242307
2310
az atomokat így-úgy elrendezve.
04:05
The act of taking an enzyme from nature and playing with those amino acids,
91
245450
4120
Fogni egy természetes enzimet, majd játszadozni az aminosavakkal,
04:09
tinkering with those letters,
92
249594
1412
bütykölni a betűkkel,
04:11
putting some letters in, taking some letters out,
93
251030
2341
egyes betűket kivenni, másokat betenni,
04:13
maybe rearranging them a little bit,
94
253395
1745
egy kicsit ide-oda rakosgatni őket,
04:15
is a little bit like finding a book
95
255164
1691
ez arra hasonlít,
04:16
and editing a few chapters or changing the ending.
96
256879
3118
mikor egy könyv fejezeteit szerkesztjük, vagy megváltoztatjuk a végét.
04:20
In 2018, the Nobel prize in chemistry
97
260720
1976
2018-ban a kémiai Nobel-díjat
04:22
was given for the development of this approach,
98
262720
2191
e megközelítés fejlesztéséért,
04:24
which is known as directed evolution.
99
264935
2095
az ún. irányított evolúcióért ítélték oda.
04:27
Nowadays, we can harness the powers of directed evolution
100
267966
3833
Ma az irányított evolúciót
különböző rendeltetésű enzimek előállítására használhatjuk.
04:31
to design enzymes for custom purposes,
101
271823
2087
04:33
and one of these is designing enzymes for doing applications in new areas,
102
273934
4953
Ezek egyike az enzimtervezés új területekre,
pl. mosásra való alkalmazása.
04:38
like laundry.
103
278911
1158
04:40
So just as enzymes in your body
104
280093
1499
Ugyanúgy, ahogy a testünkben lévő enzimek
04:41
can help you to break down the food that you eat,
105
281616
2620
elősegítik az elfogyasztott étel lebontását,
04:44
enzymes in your laundry detergent
106
284260
1596
a mosószerben lévő enzimek
04:45
can help you to break down the stains on your clothes.
107
285880
3229
lebonthatják a ruhán található foltokat.
04:49
It turns out that about 90 percent of the energy
108
289515
2610
Kiderül, hogy a mosásra fordított energia 90%-a
04:52
that goes into doing the wash
109
292149
1477
a mosás során
04:53
is from water heating.
110
293650
1150
vízmelegítésre megy el.
04:55
And that's for good reason --
111
295165
1426
Világos, hogy miért:
04:56
the warmer water helps to get your clothes clean.
112
296615
2332
a melegebb víz jobban tisztít.
04:58
But what if you were able to do the wash in cold water instead?
113
298971
3027
De mi lenne, ha hideg vízben moshatnánk?
Ez nemcsak pénzmegtakarítással járna,
05:02
You certainly would save some money,
114
302022
1746
05:03
and in addition to that,
115
303792
1175
hanem ráadásul,
05:04
according to some calculations done by Procter and Gamble,
116
304991
2729
a Procter and Gamble számításai szerint,
05:07
if all households in the US were to do the laundry in cold water,
117
307744
3087
ha az USA minden háztartása hideg vízben mosna,
05:10
we would save the emissions of 32 metric tons of CO2 each year.
118
310855
5015
évente 32 tonna szén-dioxiddal kevesebbet bocsátanánk ki.
05:15
That's a lot,
119
315894
1183
Ez elég sok,
05:17
that's about the equivalent
120
317101
1316
6,3 millió autó CO₂-kibocsátásának
05:18
of the carbon dioxide emitted by 6.3 million cars.
121
318441
3175
felel meg.
05:21
So, how would we go about designing an enzyme
122
321640
2356
Hogyan hozzunk létre
e változások megvalósítására alkalmas enzimet?
05:24
to realize these changes?
123
324020
1318
05:25
Enzymes didn't evolve to clean dirty laundry,
124
325362
2761
Az enzimek evolúciója nem piszkos ruhák tisztítására ment végbe,
05:28
much less in cold water.
125
328147
1600
pláne nem hideg vízben.
05:30
But we can go to nature, and we can find a starting point.
126
330282
3065
De a természethez fordulva megtalálhatjuk a kezdőpontot:
05:33
We can find an enzyme that has some starting activity,
127
333371
2611
olyan enzimet, amelynek van kezdeti aktivitása,
05:36
some clay that we can work with.
128
336006
1681
és amellyel kezdhetünk valamit.
05:37
So this is an example of such an enzyme, right here on the screen.
129
337711
3096
Például ilyent láthatunk a kivetítőn.
05:40
And we can start playing with those amino acids, as I said,
130
340831
2857
Nekifoghatunk játszani az aminosavakkal,
05:43
putting some letters in, taking some letters out,
131
343712
2437
egyes betűket kiveszünk, másokat beteszünk,
05:46
rearranging those.
132
346173
1167
ide-oda rakosgatjuk őket.
05:47
And in doing so, we can generate thousands of enzymes.
133
347364
3070
Így ezernyi enzimhez juthatunk.
05:50
And we can take those enzymes,
134
350458
2508
Aztán az enzimeket
05:52
and we can test them in little plates like this.
135
352990
2576
ilyen kis lapokon tesztelhetjük.
05:56
So this plate that I'm holding in my hands
136
356339
2881
A kezemben tartott lapon
05:59
contains 96 wells,
137
359244
1611
96 mélyedés van,
06:00
and in each well is a piece of fabric with a stain on it.
138
360879
4087
ezek mindegyikében egy foltos anyagdarab.
06:04
And we can measure how well each of these enzymes
139
364990
2341
Lemérhetjük, hogy egy-egy enzim
06:07
are able to remove the stains from the pieces of fabric,
140
367355
2659
mennyire jól távolítja el a foltot az anyagról,
06:10
and in that way see how well it's working.
141
370038
2022
azaz mennyire hatékony.
06:12
And we can do this using robotics,
142
372084
1723
A vizsgálatot robotok is végezhetik.
06:13
like you'll see in just a second on the screen.
143
373831
2514
Mindjárt megláthatják, hogyan.
06:19
OK, so we do this, and it turns out
144
379427
2317
Kiderül, hogy némelyikük tulajdonságai
06:21
that some of the enzymes are sort of in the ballpark
145
381768
2452
hozzávetőlegesen megegyeznek
06:24
of the starting enzyme.
146
384244
1190
a kiinduló enziméivel.
06:25
That's nothing to write home about.
147
385458
1691
Semmi különös.
06:27
Some are worse, so we get rid of those.
148
387173
2388
Némelyikéi rosszabbak, úgyhogy kidobhatjuk őket.
06:29
And then some are better.
149
389585
1325
Néhányuké jobbak.
06:30
Those improved ones become our version 1.0s.
150
390934
2635
A javított kiadásúak lesznek az 1.0 változat.
06:33
Those are the enzymes that we want to carry forward,
151
393593
2440
Velük tovább dolgozunk.
06:36
and we can repeat this cycle again and again.
152
396037
2096
A ciklust többször ismételhetjük.
06:38
And it's the repetition of this cycle that lets us come up with a new enzyme,
153
398157
3779
A ciklus ismétlésével új enzimhez juthatunk,
06:41
something that can do what we want.
154
401960
1822
amely a kívánt célra már alkalmas.
06:43
And after several cycles of this,
155
403806
1588
Néhány ciklus után
06:45
we did come up with something new.
156
405418
1650
tényleg valami újhoz jutottunk.
06:47
So you can go to the supermarket today, and you can buy a laundry detergent
157
407092
3540
Immár a szupermarketben megvehetjük a mosószert,
06:50
that lets you do the wash in cold water because of enzymes like this here.
158
410656
3897
amellyel az enzimnek hála hideg vízben moshatunk.
06:54
And I want to show you how this one works too.
159
414577
2460
Megmutatom, hogyan működik.
06:57
So I've got two more tubes here,
160
417061
2700
Fogok még két kémcsövet,
06:59
and these are both milk again.
161
419785
2400
ezekben is tej van.
07:02
And let me show you,
162
422518
1151
Nézzék!
07:03
I've got one that I'm going to add this enzyme to
163
423693
2317
Az egyikbe betöltöm az enzimet,
07:06
and one that I'm going to add some water to.
164
426034
2309
a másikba vizet töltök.
07:08
And that's the control,
165
428367
1152
Ez a kontroll.
07:09
so nothing should happen in that tube.
166
429543
1828
Ezzel a kémcsővel semmi sem történik.
07:11
You might find it curious that I'm doing this with milk.
167
431395
3222
Tán érdekli önöket, miért tejjel csinálom.
07:14
But the reason that I'm doing this
168
434641
1642
Ennek oka,
07:16
is because milk is just loaded with proteins,
169
436307
2889
hogy a tej tele van fehérjével,
07:19
and it's very easy to see this enzyme working in a protein solution,
170
439220
3719
és könnyű kimutatni, hogy fehérjeoldatban miként működik az enzim,
07:22
because it's a master protein chopper,
171
442963
2638
mert remek fehérjeaprító.
07:25
that's its job.
172
445625
1150
Az a dolga.
07:27
So let me get this in here.
173
447133
1800
Beleteszem a kémcsőbe.
07:30
And you know, as I said, it's a master protein chopper
174
450323
3984
Mondtam, hogy fehérjeaprító.
07:34
and what you can do is you can extrapolate what it's doing in this milk
175
454331
3912
A tejben ugyanaz történik,
07:38
to what it would be doing in your laundry.
176
458267
2016
mint majd a mosnivalóval.
Így láthatóvá tehetem, ami történni fog.
07:40
So this is kind of a way to visualize what would be happening.
177
460307
2979
07:43
OK, so those both went in.
178
463310
1734
Mindkettő kész.
07:46
And I'm going to give this a quick zip as well.
179
466081
4087
Kissé megrázom.
07:55
OK, so we'll let these sit over here with the chymosin sample,
180
475017
3770
Hagyjuk a kimozinmintával,
07:58
so I'm going to come back to those toward the end.
181
478811
2381
és az előadás végén megnézzük.
08:03
Well, what's on the horizon for enzyme design?
182
483152
2933
Mi várható az enzimtervezés terén?
08:06
Certainly, it will get it faster --
183
486109
1680
Bizonyára fölgyorsul,
08:07
there are now approaches for evolving enzymes
184
487813
2111
új módszerek vannak,
08:09
that allow researchers to go through far more samples
185
489948
2492
mellyel sokkal több mintát vizsgálhatunk,
08:12
than I just showed you.
186
492464
1620
mint a bemutatott módszerrel.
08:14
And in addition to tinkering with natural enzymes,
187
494108
2386
A természetes enzimekkel való bütykölgetésen túl,
08:16
like we've been talking about,
188
496518
1432
amiről beszéltem,
08:17
some scientists are now trying to design enzymes from scratch,
189
497974
2944
némely kutató a semmiből állít elő enzimeket,
08:20
using machine learning, an approach from artificial intelligence,
190
500942
3740
gépi tanulást és MI-t használva
08:24
to inform their enzyme designs.
191
504706
1958
az enzimek szerkezetének meghatározására.
08:26
Still others are adding unnatural amino acids to the mix.
192
506688
4103
Mások mesterséges aminosavakat adnak a keverékhez.
08:30
We talked about the 20 natural amino acids,
193
510815
2215
Korábban szó volt
a 20 természetes aminosavról.
08:33
the common amino acids, before --
194
513054
1583
E kutatók mesterséges aminosavakat adnak hozzájuk,
08:34
they're adding unnatural amino acids
195
514661
1755
08:36
to make enzymes with properties unlike those that could be found in nature.
196
516440
3610
így a természetben nem létező tulajdonságú enzimekhez juthatnak.
08:40
That's a pretty neat area.
197
520074
1654
Ez tényleg nem semmi.
08:42
How will designed enzymes affect you in years to come?
198
522211
4637
Hogyan hatnak ránk a mesterséges enzimek?
08:46
Well, I want to focus on two areas:
199
526872
2000
Két területet vegyünk szemügyre:
08:48
human health and the environment.
200
528896
2200
az emberi egészséget és a környezetet.
08:52
Some pharmaceutical companies
201
532142
1421
Néhány gyógyszercég kutatói olyan enzimeken dolgoznak,
08:53
now have teams that are dedicated to designing enzymes
202
533587
3346
amelyekkel hatékonyabb
08:56
to make drugs more efficiently and with fewer toxic catalysts.
203
536957
3868
és kevesebb mérgező katalizátort tartalmazó gyógyszerek gyárthatók.
09:00
For example, Januvia,
204
540849
1596
Példának említhetem a Januviát,
09:02
which is a medication to treat type 2 diabetes,
205
542469
2238
a 2. típusú cukorbaj kezelésére,
09:04
is made partially with enzymes.
206
544731
1531
amely részben enzimekből készül.
09:06
The number of drugs made with enzymes is sure to grow in the future.
207
546286
3344
Sokkal több gyógyszer készül majd enzimekkel a jövőben.
09:10
In another area,
208
550536
1158
A másik terület:
09:11
there are certain disorders
209
551718
1286
egyes kórok esetében
09:13
in which a single enzyme in a person's body doesn't work properly.
210
553028
3119
a szervezetben lévő enzim hibásan működik.
09:16
An example of this is called phenylketonuria,
211
556171
2222
Például ilyen a fenilketonuria,
09:18
or PKU for short.
212
558417
1214
rövidítve: a PKU.
09:20
People with PKU are unable to properly metabolize or digest phenylalanine,
213
560180
4123
A PKU-sok képtelenek lebontani a fenil-alanin aminosavat,
09:24
which is one of the 20 common amino acids that we've been talking about.
214
564327
3634
a korábban tárgyalt 20 aminosav egyikét.
09:27
The consequence of ingesting phenylalanine for people with PKU
215
567985
3817
A fenil-alanin felhalmozódás következménye
09:31
is that they are subject to permanent intellectual disabilities,
216
571826
4531
a visszafordíthatatlan idegrendszeri károsodás.
09:36
so it's a scary thing to have.
217
576381
1847
Elég ijesztő dolog.
09:38
Now, those of you with kids --
218
578252
1794
A gyerekesek...
09:40
do you guys have kids, here, which ones have kids?
219
580070
2547
Kinek van gyereke önök közül?
09:42
A lot of you.
220
582641
1158
Sokaknak.
09:43
So may be familiar with PKUs,
221
583823
1786
Van, aki találkozott már a PKU-val,
09:45
because all infants in the US are required to be tested for PKU.
222
585633
4920
mert az USA-ban minden csecsemőt megvizsgálnak PKU-ra.
09:50
I remember when Anthony, my son, had his heel pricked to test for it.
223
590577
3364
Emlékszem, mikor Anthony fiam sarkából vért vettek.
09:54
The big challenge with this is: What do you eat?
224
594639
2580
Minden attól függ, mit eszünk.
09:57
Phenylalanine is in so many foods, it's incredibly hard to avoid.
225
597243
3500
Rengeteg élelmiszerben van fenil-alanin, roppant nehéz elkerülni.
10:00
Now, Anthony has a nut allergy, and I thought that was tough,
226
600767
2921
Anthony mogyoróallergiás, azt gondoltam, ez nehéz ügy,
10:03
but PKU's on another level of toughness.
227
603712
2460
de a PKU ennél sokkal nehezebb ügy.
10:06
However, new enzymes may soon enable PKU patients
228
606196
3127
Az új enzimek nemsokára módot adnak a PKU-s pácienseknek,
10:09
to eat whatever they want.
229
609347
1794
hogy tetszésük szerint étkezzenek.
10:11
Recently, the FDA approved an enzyme designed to treat PKU.
230
611165
4190
A gyógyszerhatóság nemrég hagyott jóvá egy PKU-orvosságot.
10:15
This is big news for patients,
231
615379
1627
Ez jó hír a pácienseknek,
10:17
and it's actually very big news
232
617030
1492
és összességében az
10:18
for the field of enzyme-replacement therapy more generally,
233
618546
2793
az enzimhelyettesítéssel gyógyítás területének,
mert a módszer más célokra is alkalmas.
10:21
because there are other targets out there where this would be a good approach.
234
621363
3912
10:26
So that was a little bit about health.
235
626726
1818
Ennyit az egészségügyről.
10:28
Now I'm going to move to the environment.
236
628568
2158
Mi a helyzet a környezettel?
10:31
When I read about the Great Pacific Garbage Patch --
237
631155
2690
Mikor a csendes-óceáni nagy szemétszigetről olvasok,
10:33
by the way, that's, like, this huge island of plastic,
238
633869
3248
ami óriási műanyagszigetre hasonlít,
10:37
somewhere between California and Hawaii --
239
637141
2269
valahol Kalifornia és Hawaii között,
10:39
and about microplastics pretty much everywhere,
240
639434
3248
és hogy minden tele van apró műanyagszemcsékkel,
10:42
it's upsetting.
241
642706
1166
ez engem elkeserít.
10:43
Plastics aren't going away anytime soon.
242
643896
2022
A műanyag nem tűnik el máról holnapra,
10:45
But enzymes may help us in this area as well.
243
645942
2532
de az enzimek itt is segíthetnek.
10:48
Recently, bacteria producing plastic-degrading enzymes were discovered.
244
648498
3865
Nemrég műanyaglebontó enzimeket gyártó baktériumokat fedeztek föl.
10:52
Efforts are already underway to design improved versions
245
652387
2635
Már folyamatban van
fejlettebb változatuk kidolgozása.
10:55
of these enzymes.
246
655046
1150
10:56
At the same time, there are enzymes that have been discovered
247
656585
2865
Fölfedeztek olyan enzimeket is,
és jelenleg javítják őket,
10:59
and that are being optimized
248
659474
1365
amelyekből nem kőolaj-származékú, biológiailag lebomló műanyag készülhet.
11:00
to make non-petroleum-derived biodegradable plastics.
249
660863
3015
11:05
Enzymes may also offer some help in capturing greenhouse gases,
250
665171
3674
Az enzimek az üvegházhatású gázok, pl. a CO₂, a metán és a dinitrogén-oxid
11:08
such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide.
251
668869
3643
megkötésére is alkalmasak lehetnek.
11:12
Now, there is no doubt, these are major challenges,
252
672536
2412
Nincs kétségem, hogy ezek nagy feladatok,
11:14
and none of them are easy.
253
674972
1843
és egyik sem könnyű.
11:16
But our ability to harness enzymes may help us to tackle these in the future,
254
676839
4151
De képesek vagyunk a jövőben ezekhez enzimeket használni,
11:21
so I think that's another area to be looking forward.
255
681014
2516
ezért érdemes figyelmet fordítani rájuk.
11:23
So now I'm going to get back to the demo --
256
683554
2007
De visszatérek a szemléltetéshez;
11:25
this is the fun part.
257
685585
1214
ez a dolog érdekes része.
11:26
So we'll start with the chymosin samples.
258
686823
3413
Kezdjük a kimozinmintákkal.
11:31
So let me get these over here.
259
691863
1730
Ezeket ide teszem.
11:33
And you can see here,
260
693617
1405
Látjuk, hogy ebben a kémcsőben
11:35
this is the one that got the water,
261
695046
1905
víz volt,
11:36
so nothing should happen to this milk.
262
696975
1840
és ezzel a tejjel semmi sem történt.
11:38
This is the one that got the chymosin.
263
698839
2151
Ebben kimozin van.
11:41
So you can see that it totally clarified up here.
264
701014
2627
Teljesen átlátszó lett.
11:43
There's all this curdled stuff, that's cheese,
265
703665
2175
Az alján ott a megalvadt tej, a sajt,
11:45
we just made cheese in the last few minutes.
266
705864
2283
pár perc alatt sajtot készítettünk.
11:48
So this is that reaction
267
708171
1153
Ez ugyanaz a reakció,
11:49
that people have been doing for thousands and thousands of years.
268
709348
3316
mint amelyet az ember ezredévek óta alkalmaz.
11:52
I'm thinking about doing this one at our next Kids to Work Day demo
269
712688
3163
Ezt szeretném bemutatni a "Gyerekek a munkában" foglalkozáson,
11:55
but they can be a tough crowd, so we'll see.
270
715875
2068
de a gyerekek igényesek, úgyhogy majd meglátjuk.
11:57
(Laughter)
271
717967
1039
(Nevetés)
11:59
And then the other one I want to look at is this one.
272
719030
3309
Itt a másik kémcső,
12:02
So this is the enzyme for doing your laundry.
273
722363
3960
amelyben mosásenzim van.
12:06
And you can see that it's different than the one that has the water added.
274
726347
3508
A kémcső másként néz ki, mint amelyikbe vizet töltöttünk.
12:09
It's kind of clarifying,
275
729879
1216
Ebben a folyadék átlátszóbb,
12:11
and that's just what you want for an enzyme in your laundry,
276
731119
2815
pont ez várható el a mosóenzimtől.
12:13
because you want to be able to have an enzyme
277
733958
2183
Hiszen olyan enzimre van szükségünk,
12:16
that can be a protein chowhound, just chew them up,
278
736165
2952
amely fehérje-zabagép, felfalja őket.
12:19
because you're going to get different protein stains on your clothes,
279
739141
3256
Ruhájukon mindenféle fehérjefoltok vannak,
pl. csokis tejtől vagy fűtől származók,
12:22
like chocolate milk or grass stains, for example,
280
742421
2313
12:24
and something like this is going to help you get them off.
281
744758
2794
és az ilyen enzimmel ki lehet venni őket.
12:27
And this is also going to be the thing that allows you
282
747576
2589
Ezért hideg vízben moshatunk,
csökkenthetjük a CO₂-lábnyomot,
12:30
to do the wash in cold water, reduce your carbon footprint
283
750189
2772
és valamennyit megtakaríthatunk.
12:32
and save you some money.
284
752985
1259
12:36
Well, we've come a long way,
285
756713
1595
Áttekintettük
12:38
considering this 7,000-year journey from enzymes in cheese making
286
758332
4746
ezt a 7000 év hosszúságú időszakot a sajtban lévő enzimektől kezdve
a jelenleg kifejlesztés alatt álló legújabb enzimekig.
12:43
to the present day and enzyme design.
287
763102
2253
12:45
We're really at a creative crossroads,
288
765689
1881
Most válaszút előtt állunk,
12:47
and with enzymes, can edit what nature wrote
289
767594
4262
és az enzimeknek hála átírhatjuk azt, amit a természet megalkotott,
12:51
or write our own stories with amino acids.
290
771880
2533
vagy kigondolhatjuk a magunk aminosav-változatát.
12:54
So next time you're outdoors on a muggy night
291
774880
3161
Ezért, mikor fülledt éjszaka majd az utcán járnak,
12:58
and you see a firefly,
292
778065
1413
és szentjánosbogarat látnak,
12:59
I hope you think of enzymes.
293
779502
1634
jussanak eszükbe az enzimek!
13:01
They're doing amazing things for us today.
294
781160
2373
Már ma is elképesztő dolgokat művelnek.
13:03
And by design,
295
783557
1603
De tervezés révén holnap
13:05
they could be doing even more amazing things tomorrow.
296
785184
2530
még meglepőbbet művelhetnek.
13:07
Thank you.
297
787738
1151
Köszönöm.
13:08
(Applause)
298
788913
2031
(Taps)
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7