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

73,159 views ・ 2020-02-11

TED


Fare doppio clic sui sottotitoli in inglese per riprodurre il video.

00:00
Translator: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta
0
0
7000
Traduttore: Ivana Korom Revisore: Chiara Polesinanti
00:12
Growing up in central Wisconsin, I spent a lot of time outside.
1
12913
3103
Crescendo nel Wisconsin centrale, ho passato molto tempo all’aperto.
00:16
In the spring, I'd smell the heady fragrance of lilacs.
2
16040
3047
In primavera, annusavo il profumo inebriante dei lillà.
00:19
In the summer, I loved the electric glow of fireflies
3
19666
2665
In estate, amavo il bagliore elettrico delle lucciole
00:22
as they would zip around on muggy nights.
4
22355
2174
che mi svolazzavano attorno nelle notti afose.
00:24
In the fall, the bogs were brimming with the bright red of cranberries.
5
24553
3476
In autunno, le paludi traboccavano del rosso brillante dei mirtilli.
00:28
Even winter had its charms,
6
28776
1777
Persino l'inverno aveva il suo fascino,
00:30
with the Christmassy bouquet emanating from pine trees.
7
30577
2572
con i profumi natalizi provenienti dagli alberi di pino.
00:33
For me, nature has always been a source of wonder and inspiration.
8
33173
3166
Per me, la natura è sempre stata fonte di meraviglia e ispirazione.
00:37
As I went on to graduate school in chemistry, and in later years,
9
37292
3055
Studiando chimica all’università, e negli anni successivi,
ho iniziato a capire meglio il mondo naturale a livello molecolare.
00:40
I came to better understand the natural world in molecular detail.
10
40371
3126
00:43
All the things that I just mentioned,
11
43521
1770
Tutte le cose che ho menzionato,
00:45
from the scents of lilacs and pines
12
45315
2199
dal profumo dei lillà e del pino
00:47
to the bright red of cranberries and the glow of fireflies,
13
47538
2769
al rosso acceso dei mirtilli e lo splendore delle lucciole,
00:50
have at least one thing in common:
14
50331
1825
hanno almeno una cosa in comune:
00:52
they're manufactured by enzymes.
15
52482
2133
sono prodotte da enzimi.
00:55
As I said, I grew up in Wisconsin, so of course, I like cheese
16
55180
3150
Dicevo che sono cresciuto in Wisconsin, ovviamente mi piace il formaggio
00:58
and the Green Bay Packers.
17
58354
1715
e i Green Bay Packers.
Ma parliamo per un momento del formaggio.
01:00
But let's talk about cheese for a minute.
18
60093
1968
Negli ultimi 7.000 anni se non di più,
01:02
For at least the last 7,000 years,
19
62085
1627
01:03
humans have extracted a mixture of enzymes
20
63736
2278
gli uomini hanno estratto una miscela di enzimi
01:06
from the stomachs of cows and sheep and goats
21
66038
2722
dallo stomaco delle mucche, delle pecore e delle capre
01:08
and added it to milk.
22
68784
1214
aggiungendolo al latte.
Questo fa cagliare il latte, parte del processo per fare il formaggio.
01:10
This causes the milk to curdle -- it's part of the cheese-making process.
23
70022
3429
01:13
The key enzyme in this mixture is called chymosin.
24
73475
2380
L’enzima chiave in questa miscela si chiama chimosina.
01:15
I want to show you how that works.
25
75879
1825
Voglio mostrarvi come funziona.
01:17
Right here, I've got two tubes,
26
77728
1898
Proprio qui, ho due provette,
01:19
and I'm going to add chymosin to one of these.
27
79650
2206
e aggiungerò la chimosina a una delle due.
01:21
Just a second here.
28
81880
1267
Solo un attimo.
01:23
Now my son Anthony, who is eight years old,
29
83744
3462
Mio figlio Anthony, che ha otto anni,
01:27
was very interested in helping me figure out a demo for the TED Talk,
30
87230
3278
desiderava molto aiutarmi a ideare una dimostrazione per TED Talk,
01:30
and so we were in the kitchen, we were slicing up pineapples,
31
90532
4120
quindi eravamo in cucina ad affettare ananas,
01:34
extracting enzymes from red potatoes
32
94676
3934
estrarre gli enzimi dalle patate rosse
01:38
and doing all kinds of demos in the kitchen.
33
98634
2079
e a fare dimostrazioni di ogni tipo.
01:40
And in the end, though,
34
100737
1159
Alla fine, abbiamo pensato che quella della chimosina era bella.
01:41
we thought the chymosin demo was pretty cool.
35
101920
2166
Quindi, quello che succede qui
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
è che la chimosina nuota nel latte,
01:49
and it's binding to a protein there called casein.
38
109553
3119
e si lega a una proteina che si chiama caseina.
01:52
What it does then is it clips the casein --
39
112696
2278
Poi taglia la caseina,
01:54
it's like a molecular scissors.
40
114998
1802
un po’ come delle forbici molecolari.
01:57
It's that clipping action that causes the milk to curdle.
41
117102
4039
È l’azione di tagliare che fa sì che il latte cagli.
02:01
So here we are in the kitchen, working on this.
42
121165
2770
Eccoci in cucina a lavorare su questo.
02:04
OK.
43
124332
1174
Ok.
02:05
So let me give this a quick zip.
44
125530
2134
Fatemi mescolare velocemente.
02:08
And then we'll set these to the side and let these simmer for a minute.
45
128180
3477
E dopo li lasceremo da parte a sobbollire per un minuto.
02:11
OK.
46
131681
1150
OK.
02:15
If DNA is the blueprint of life,
47
135506
1579
Se il DNA è il codice della vita,
gli enzimi sono gli operai che eseguono le sue istruzioni.
02:17
enzymes are the laborers that carry out its instructions.
48
137109
2876
Un enzima è una proteina che funziona da catalizzatore,
02:20
An enzyme is a protein that's a catalyst,
49
140009
2046
02:22
it speeds up or accelerates a chemical reaction,
50
142079
2819
velocizza o accelera una reazione chimica,
02:24
just as the chymosin over here is accelerating the curdling of the milk.
51
144922
3476
proprio come la chimosina qui sta accelerando la cagliatura del latte.
02:28
But it's not just about cheese.
52
148914
1755
Ma non riguarda solo il formaggio.
02:30
While enzymes do play an important role in the foods that we eat,
53
150693
3317
Gli enzimi giocano un ruolo importante nel cibo che mangiamo,
02:34
they also are involved in everything from the health of an infant
54
154034
3444
ma sono anche coinvolti in ogni cosa, dalla salute di un neonato
02:37
to attacking the biggest environmental challenges
55
157502
2310
fino ad affrontare le più importanti sfide ambientali di oggi.
02:39
we have today.
56
159836
1150
02:41
The basic building blocks of enzymes are called amino acids.
57
161720
3373
Le unità che costituiscono gli enzimi si chiamano aminoacidi.
02:45
There are 20 common amino acids,
58
165482
1572
Ci sono 20 aminoacidi comuni,
02:47
and we typically designate them with single-letter abbreviations,
59
167078
3357
e li designiamo tipicamente con abbreviazioni di singole lettere,
02:50
so it's really an alphabet of amino acids.
60
170459
2428
perciò abbiamo davvero un alfabeto di aminoacidi.
02:53
In an enzyme, these amino acids are strung together,
61
173236
2540
In un enzima, questi aminoacidi sono legati assieme,
02:55
like pearls on a necklace.
62
175800
1439
come perle in una collana.
02:57
And it's really the identity of the amino acids,
63
177263
2552
Ed è l’identità degli aminoacidi,
02:59
which letters are in that necklace,
64
179839
1686
quali lettere e in che ordine sono presenti in quella collana,
03:01
and in what order they are, what they spell out,
65
181549
2270
cosa precisano,
03:03
that gives an enzyme its unique properties and differentiates it from other enzymes.
66
183843
4083
che dà a un enzima le sue proprietà uniche e lo differenzia dagli altri enzimi.
03:07
Now, this string of amino acids,
67
187950
2316
E questa catena di aminoacidi si ripiega in una struttura d’ordine superiore.
03:10
this necklace,
68
190290
1166
03:11
folds up into a higher-order structure.
69
191480
1876
E se si ingrandisse a livello molecolare e si guardasse la chimosina,
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
che è l'enzima che lavora qui,
si vedrebbe che ha questo aspetto.
03:18
you would see it looks like this.
72
198932
1613
È fatta di tutti questi filamenti e anse ed eliche e ripiegamenti,
03:20
It's all these strands and loops and helices and twists and turns,
73
200569
3111
e deve avere proprio questa conformazione per funzionare correttamente.
03:23
and it has to be in just this conformation to work properly.
74
203704
2908
03:27
Nowadays, we can make enzymes in microbes,
75
207038
2730
Oggi, possiamo fare enzimi nei microbi,
03:29
and that can be like a bacteria or a yeast, for example.
76
209792
2835
ad esempio in un batterio o in un lievito.
03:32
And the way we do this is we get a piece of DNA
77
212982
2429
E per fare questo prendiamo un pezzo di DNA
03:35
that codes for an enzyme that we're interested in,
78
215435
2365
che codifica per un enzima che ci interessa,
03:37
we insert that into the microbe,
79
217824
1563
lo inseriamo nel microbo,
03:39
and we let the microbe use its own machinery, its own wherewithal,
80
219411
3460
e lasciamo che il microbo usi il proprio macchinario, i propri mezzi,
03:42
to produce that enzyme for us.
81
222895
2134
per produrre l'enzima per noi.
Perciò, se si vuole la chimosina, non serve un vitello, oggi --
03:45
So if you wanted chymosin, you wouldn't need a calf, nowadays --
82
225053
3407
03:48
you could get this from a microbe.
83
228484
1714
la si può ottenere da un microbo.
E la cosa fantastica,
03:50
And what's even cooler, I think,
84
230222
1539
è che ora possiamo fare sequenze di DNA totalmente su misura
03:51
is we can now dial in completely custom DNA sequences
85
231785
2492
per fare tutti gli enzimi che vogliamo, cose che non ci sono in natura.
03:54
to make whatever enzymes we want,
86
234301
1587
03:55
stuff that's not out there in nature.
87
235912
1820
03:57
And, to me, what's really the fun part
88
237756
1852
E per me, la parte veramente divertente
03:59
is trying to design an enzyme for a new application,
89
239632
2651
è provare a progettare un enzima per una nuova applicazione,
04:02
arranging the atoms just so.
90
242307
2310
disporre gli atomi in un certo modo.
04:05
The act of taking an enzyme from nature and playing with those amino acids,
91
245450
4120
L’atto di prendere un enzima dalla natura e giocare con quegli aminoacidi,
04:09
tinkering with those letters,
92
249594
1412
armeggiare con le lettere,
inserire alcune lettere, toglierne altre,
04:11
putting some letters in, taking some letters out,
93
251030
2341
magari riarrangiarle un pochino,
04:13
maybe rearranging them a little bit,
94
253395
1745
è un po' come trovare un libro
04:15
is a little bit like finding a book
95
255164
1691
04:16
and editing a few chapters or changing the ending.
96
256879
3118
e modificare un paio di capitoli o cambiarne la fine.
04:20
In 2018, the Nobel prize in chemistry
97
260720
1976
Nel 2018, il premio Nobel per la chimica
04:22
was given for the development of this approach,
98
262720
2191
fu dato per lo sviluppo di questo approccio,
04:24
which is known as directed evolution.
99
264935
2095
che è conosciuto come evoluzione diretta.
04:27
Nowadays, we can harness the powers of directed evolution
100
267966
3833
Oggi, possiamo sfruttare il potere dell’evoluzione diretta
04:31
to design enzymes for custom purposes,
101
271823
2087
per progettare enzimi per scopi specifici.
04:33
and one of these is designing enzymes for doing applications in new areas,
102
273934
4953
Uno di questi è la progettazione di enzimi per l’applicazione in nuove aree,
04:38
like laundry.
103
278911
1158
come il bucato.
Proprio come gli enzimi nel corpo aiutano a disintegrare il cibo che mangiamo,
04:40
So just as enzymes in your body
104
280093
1499
04:41
can help you to break down the food that you eat,
105
281616
2620
04:44
enzymes in your laundry detergent
106
284260
1596
gli enzimi nel detersivo aiutano a disintegrare le macchie sui vestiti.
04:45
can help you to break down the stains on your clothes.
107
285880
3229
04:49
It turns out that about 90 percent of the energy
108
289515
2610
Si sa che circa il 90% dell’energia che si consuma nel fare il bucato
04:52
that goes into doing the wash
109
292149
1477
04:53
is from water heating.
110
293650
1150
viene dal riscaldamento dell'acqua.
04:55
And that's for good reason --
111
295165
1426
E c’è un motivo:
04:56
the warmer water helps to get your clothes clean.
112
296615
2332
l’acqua più calda aiuta a pulire i vestiti.
04:58
But what if you were able to do the wash in cold water instead?
113
298971
3027
Ma se invece si potesse lavare in acqua fredda?
Decisamente risparmiereste dei soldi,
05:02
You certainly would save some money,
114
302022
1746
e in aggiunta a questo,
05:03
and in addition to that,
115
303792
1175
05:04
according to some calculations done by Procter and Gamble,
116
304991
2729
secondo alcuni calcoli fatti da Procter & Gamble,
se tutte le famiglie degli Stati Uniti facessero il bucato con l’acqua fredda,
05:07
if all households in the US were to do the laundry in cold water,
117
307744
3087
05:10
we would save the emissions of 32 metric tons of CO2 each year.
118
310855
5015
risparmieremmo le emissioni di 32 tonnellate di CO2 ogni anno.
05:15
That's a lot,
119
315894
1183
È molto,
è l’equivalente dell’anidride carbonica emessa da 6,3 milioni di auto.
05:17
that's about the equivalent
120
317101
1316
05:18
of the carbon dioxide emitted by 6.3 million cars.
121
318441
3175
05:21
So, how would we go about designing an enzyme
122
321640
2356
Ma come facciamo a progettare un enzima per realizzare questi cambiamenti?
05:24
to realize these changes?
123
324020
1318
05:25
Enzymes didn't evolve to clean dirty laundry,
124
325362
2761
Gli enzimi non si sono evoluti per pulire il bucato sporco,
05:28
much less in cold water.
125
328147
1600
tantomeno in acqua fredda.
05:30
But we can go to nature, and we can find a starting point.
126
330282
3065
Ma possiamo rivolgerci alla natura e trovare un punto di partenza.
05:33
We can find an enzyme that has some starting activity,
127
333371
2611
Possiamo trovare un enzima con un’attività iniziale,
dell’argilla con cui lavorare.
05:36
some clay that we can work with.
128
336006
1681
05:37
So this is an example of such an enzyme, right here on the screen.
129
337711
3096
Questo sullo schermo è un esempio di un enzima del genere.
05:40
And we can start playing with those amino acids, as I said,
130
340831
2857
E possiamo iniziare a giocare con gli aminoacidi, come dicevo,
05:43
putting some letters in, taking some letters out,
131
343712
2437
inserendo alcune lettere, togliendone qualcuna,
05:46
rearranging those.
132
346173
1167
riarrangiandole.
05:47
And in doing so, we can generate thousands of enzymes.
133
347364
3070
E facendo così, possiamo generare migliaia di enzimi.
05:50
And we can take those enzymes,
134
350458
2508
E possiamo prendere quegli enzimi
05:52
and we can test them in little plates like this.
135
352990
2576
e testarli in piccole piastre come questa.
05:56
So this plate that I'm holding in my hands
136
356339
2881
Questa piastra che ho in mano
05:59
contains 96 wells,
137
359244
1611
contiene 96 pozzetti,
06:00
and in each well is a piece of fabric with a stain on it.
138
360879
4087
e in ogni pozzetto c’è un pezzo di tessuto con sopra una macchia.
06:04
And we can measure how well each of these enzymes
139
364990
2341
E possiamo misurare con che efficacia ciascun enzima
06:07
are able to remove the stains from the pieces of fabric,
140
367355
2659
riesce a eliminare le macchie dal tessuto,
e vedere così se funziona bene.
06:10
and in that way see how well it's working.
141
370038
2022
E possiamo fare questo usando la robotica,
06:12
And we can do this using robotics,
142
372084
1723
06:13
like you'll see in just a second on the screen.
143
373831
2514
come vedrete tra un attimo sullo schermo.
06:19
OK, so we do this, and it turns out
144
379427
2317
Ok, quindi facciamo questo
e salta fuori che alcuni enzimi sono più o meno come l’enzima iniziale.
06:21
that some of the enzymes are sort of in the ballpark
145
381768
2452
06:24
of the starting enzyme.
146
384244
1190
Questo non è niente di entusiasmante.
06:25
That's nothing to write home about.
147
385458
1691
Alcuni sono peggiori, perciò ce ne sbarazziamo.
06:27
Some are worse, so we get rid of those.
148
387173
2388
06:29
And then some are better.
149
389585
1325
E alcuni sono migliori.
06:30
Those improved ones become our version 1.0s.
150
390934
2635
Quelli migliori diventano la nostra versione 1.0.
06:33
Those are the enzymes that we want to carry forward,
151
393593
2440
Quelli sono gli enzimi che vogliamo portare avanti.
E possiamo ripetere il ciclo molte volte.
06:36
and we can repeat this cycle again and again.
152
396037
2096
E con la ripetizione di questo ciclo possiamo ottenere un nuovo enzima,
06:38
And it's the repetition of this cycle that lets us come up with a new enzyme,
153
398157
3779
06:41
something that can do what we want.
154
401960
1822
qualcosa che faccia ciò che vogliamo.
06:43
And after several cycles of this,
155
403806
1588
E dopo diversi cicli così, abbiamo ottenuto qualcosa di nuovo.
06:45
we did come up with something new.
156
405418
1650
Oggi potete andare al supermercato e potete comprare un detersivo
06:47
So you can go to the supermarket today, and you can buy a laundry detergent
157
407092
3540
06:50
that lets you do the wash in cold water because of enzymes like this here.
158
410656
3897
che vi permette di lavare in acqua fredda grazie a enzimi come questo.
06:54
And I want to show you how this one works too.
159
414577
2460
E voglio mostrarvi come funziona anche questo.
06:57
So I've got two more tubes here,
160
417061
2700
Quindi ho altre due provette qui,
06:59
and these are both milk again.
161
419785
2400
anch’esse con del latte.
07:02
And let me show you,
162
422518
1151
Lasciate che vi mostri.
07:03
I've got one that I'm going to add this enzyme to
163
423693
2317
Ne ho una a cui aggiungerò questo enzima
07:06
and one that I'm going to add some water to.
164
426034
2309
e una a cui aggiungerò dell’acqua.
07:08
And that's the control,
165
428367
1152
Questa fa da controllo, quindi lì non dovrebbe accadere nulla.
07:09
so nothing should happen in that tube.
166
429543
1828
07:11
You might find it curious that I'm doing this with milk.
167
431395
3222
Potreste trovare curioso che faccia questo con il latte.
07:14
But the reason that I'm doing this
168
434641
1642
Ma la ragione per cui faccio così
07:16
is because milk is just loaded with proteins,
169
436307
2889
è perché il latte è carico di proteine,
07:19
and it's very easy to see this enzyme working in a protein solution,
170
439220
3719
ed è molto facile vedere questo enzima funzionare in una soluzione di proteine,
07:22
because it's a master protein chopper,
171
442963
2638
perché è bravissimo nel tagliare proteine,
07:25
that's its job.
172
445625
1150
questo è il suo lavoro.
07:27
So let me get this in here.
173
447133
1800
Ora lo metto qui.
07:30
And you know, as I said, it's a master protein chopper
174
450323
3984
E come ho detto, sa tagliare molto bene le proteine
07:34
and what you can do is you can extrapolate what it's doing in this milk
175
454331
3912
e quello che si può fare è estrapolare da quello che fa in questo latte
07:38
to what it would be doing in your laundry.
176
458267
2016
quello che farebbe nel bucato.
Quindi questo è un po’ un modo di visualizzare cosa accadrebbe.
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
Ok, quindi sono entrambi all'interno.
07:46
And I'm going to give this a quick zip as well.
179
466081
4087
E darò una mescolata veloce anche a questo.
Ok, li lasceremo riposare qui con il campione di chimosina,
07:55
OK, so we'll let these sit over here with the chymosin sample,
180
475017
3770
07:58
so I'm going to come back to those toward the end.
181
478811
2381
e ci ritorneremo verso la fine.
08:03
Well, what's on the horizon for enzyme design?
182
483152
2933
Bene, cosa c’è all’orizzonte per la progettazione di enzimi?
08:06
Certainly, it will get it faster --
183
486109
1680
Sarà più veloce.
08:07
there are now approaches for evolving enzymes
184
487813
2111
Ci sono ora approcci per lo sviluppo di enzimi
08:09
that allow researchers to go through far more samples
185
489948
2492
che permettono di esaminare molti più campioni
di quelli che vi ho mostrato.
08:12
than I just showed you.
186
492464
1620
E in aggiunta alla sperimentazione con enzimi naturali,
08:14
And in addition to tinkering with natural enzymes,
187
494108
2386
08:16
like we've been talking about,
188
496518
1432
di cui abbiamo parlato,
08:17
some scientists are now trying to design enzymes from scratch,
189
497974
2944
alcuni scienziati stanno ora provando a costruire enzimi da zero,
08:20
using machine learning, an approach from artificial intelligence,
190
500942
3740
usando l’apprendimento automatico, proveniente dall’intelligenza artificiale,
08:24
to inform their enzyme designs.
191
504706
1958
per dirigere la progettazione dell’enzima.
08:26
Still others are adding unnatural amino acids to the mix.
192
506688
4103
Altri invece stanno aggiungendo aminoacidi non naturali nella miscela.
08:30
We talked about the 20 natural amino acids,
193
510815
2215
Abbiamo parlato dei 20 aminoacidi naturali,
gli aminoacidi comuni, prima.
08:33
the common amino acids, before --
194
513054
1583
08:34
they're adding unnatural amino acids
195
514661
1755
Stanno inserendo aminoacidi non naturali
08:36
to make enzymes with properties unlike those that could be found in nature.
196
516440
3610
per fare enzimi con proprietà diverse da quelli che si trovano in natura.
08:40
That's a pretty neat area.
197
520074
1654
Questa è un'area abbastanza nuova.
08:42
How will designed enzymes affect you in years to come?
198
522211
4637
In che modo gli enzimi progettati vi riguarderanno negli anni a venire?
08:46
Well, I want to focus on two areas:
199
526872
2000
Beh, voglio focalizzarmi su due aree:
08:48
human health and the environment.
200
528896
2200
la salute dell'uomo e l'ambiente.
08:52
Some pharmaceutical companies
201
532142
1421
Alcune case farmaceutiche
08:53
now have teams that are dedicated to designing enzymes
202
533587
3346
ora hanno squadre dedicate alla progettazione di enzimi
08:56
to make drugs more efficiently and with fewer toxic catalysts.
203
536957
3868
per fare farmaci in modo più efficiente e con meno catalizzatori tossici.
09:00
For example, Januvia,
204
540849
1596
Per esempio, Junavia,
09:02
which is a medication to treat type 2 diabetes,
205
542469
2238
un medicinale per il diabete di tipo 2,
09:04
is made partially with enzymes.
206
544731
1531
è fatto parzialmente con enzimi.
09:06
The number of drugs made with enzymes is sure to grow in the future.
207
546286
3344
Il numero di farmaci fatti con enzimi crescerà sicuramente in futuro.
09:10
In another area,
208
550536
1158
In un'altra area,
09:11
there are certain disorders
209
551718
1286
ci sono delle malattie
nelle quali un solo enzima nel corpo non funziona bene.
09:13
in which a single enzyme in a person's body doesn't work properly.
210
553028
3119
Un esempio di questo è la fenilchetonuria,
09:16
An example of this is called phenylketonuria,
211
556171
2222
09:18
or PKU for short.
212
558417
1214
o PKU in breve.
09:20
People with PKU are unable to properly metabolize or digest phenylalanine,
213
560180
4123
Le persone con PKU
non possono metabolizzare o digerire correttamente la fenilalanina,
09:24
which is one of the 20 common amino acids that we've been talking about.
214
564327
3634
uno dei 20 aminoacidi comuni di cui abbiamo parlato.
09:27
The consequence of ingesting phenylalanine for people with PKU
215
567985
3817
La conseguenza dell’ingestione di fenilalanina per le persone con PKU
09:31
is that they are subject to permanent intellectual disabilities,
216
571826
4531
è che sono soggette a disabilità intellettive permanenti,
09:36
so it's a scary thing to have.
217
576381
1847
perciò è una cosa che fa paura.
09:38
Now, those of you with kids --
218
578252
1794
Ebbene, quelli che di voi hanno figli --
09:40
do you guys have kids, here, which ones have kids?
219
580070
2547
voi avete figli, chi di voi qui ha figli?
09:42
A lot of you.
220
582641
1158
Molti di voi.
09:43
So may be familiar with PKUs,
221
583823
1786
Forse conoscete la PKU,
09:45
because all infants in the US are required to be tested for PKU.
222
585633
4920
perché a tutti i neonati negli Stati Uniti viene fatto un test per la PKU.
09:50
I remember when Anthony, my son, had his heel pricked to test for it.
223
590577
3364
Ricordo quando a mio figlio Anthony hanno punto il tallone per il test.
09:54
The big challenge with this is: What do you eat?
224
594639
2580
La grande sfida è: cosa mangiare?
09:57
Phenylalanine is in so many foods, it's incredibly hard to avoid.
225
597243
3500
La fenilalanina è in così tanti cibi, è davvero difficile da evitare.
10:00
Now, Anthony has a nut allergy, and I thought that was tough,
226
600767
2921
Anthony è allergico alle noci e pensavo fosse difficile,
10:03
but PKU's on another level of toughness.
227
603712
2460
ma la PKU è su un altro livello di difficoltà.
10:06
However, new enzymes may soon enable PKU patients
228
606196
3127
Ma presto nuovi enzimi potrebbero consentire ai pazienti con PKU
10:09
to eat whatever they want.
229
609347
1794
di mangiare quello che vogliono.
10:11
Recently, the FDA approved an enzyme designed to treat PKU.
230
611165
4190
Recentemente, la FDA ha approvato un enzima ideato per curare la PKU.
10:15
This is big news for patients,
231
615379
1627
È una grande notizia per i pazienti,
10:17
and it's actually very big news
232
617030
1492
ed è una grande notizia
10:18
for the field of enzyme-replacement therapy more generally,
233
618546
2793
nel campo della terapia enzimatica sostitutiva,
perché ci sono altri destinatari che potrebbero sfruttare questo approccio.
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
Questo per quanto riguarda la salute.
10:28
Now I'm going to move to the environment.
236
628568
2158
Ora mi sposto sull'ambiente.
10:31
When I read about the Great Pacific Garbage Patch --
237
631155
2690
Quando leggo della grande chiazza di immondizia nel Pacifico,
10:33
by the way, that's, like, this huge island of plastic,
238
633869
3248
una sorta di enorme isola di plastica tra la California e le Hawaii,
10:37
somewhere between California and Hawaii --
239
637141
2269
10:39
and about microplastics pretty much everywhere,
240
639434
3248
e delle microplastiche praticamente ovunque,
10:42
it's upsetting.
241
642706
1166
è sconvolgente.
10:43
Plastics aren't going away anytime soon.
242
643896
2022
La plastica non sparirà molto presto.
10:45
But enzymes may help us in this area as well.
243
645942
2532
Gli enzimi potrebbero aiutarci anche in questa area.
10:48
Recently, bacteria producing plastic-degrading enzymes were discovered.
244
648498
3865
Si sono scoperti dei batteri che producono enzimi che degradano la plastica.
10:52
Efforts are already underway to design improved versions
245
652387
2635
Si sta già cercando di creare versioni migliori di questi enzimi.
10:55
of these enzymes.
246
655046
1150
10:56
At the same time, there are enzymes that have been discovered
247
656585
2865
Allo stesso tempo, si sono scoperti enzimi
che si stanno ottimizzando
10:59
and that are being optimized
248
659474
1365
11:00
to make non-petroleum-derived biodegradable plastics.
249
660863
3015
per creare plastica biodegradabile non derivante dal petrolio.
11:05
Enzymes may also offer some help in capturing greenhouse gases,
250
665171
3674
Gli enzimi possono anche essere utili nella cattura dei gas serra,
11:08
such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide.
251
668869
3643
come l’anidride carbonica, il metano e l’ossido di azoto.
11:12
Now, there is no doubt, these are major challenges,
252
672536
2412
Ora, non c’è dubbio, queste sono le sfide principali,
11:14
and none of them are easy.
253
674972
1843
e nessuna di loro è facile.
11:16
But our ability to harness enzymes may help us to tackle these in the future,
254
676839
4151
Ma la nostra capacità di sfruttare gli enzimi
potrebbe aiutarci ad affrontarle in futuro,
così penso sia un’altra area da considerare.
11:21
so I think that's another area to be looking forward.
255
681014
2516
11:23
So now I'm going to get back to the demo --
256
683554
2007
Ora torno alla dimostrazione.
Questa è la parte divertente.
11:25
this is the fun part.
257
685585
1214
11:26
So we'll start with the chymosin samples.
258
686823
3413
Dunque inizieremo con i campioni con la chimosina.
11:31
So let me get these over here.
259
691863
1730
Prendo questi.
11:33
And you can see here,
260
693617
1405
E come potete vedere qui,
11:35
this is the one that got the water,
261
695046
1905
questo è quello che aveva l'acqua,
11:36
so nothing should happen to this milk.
262
696975
1840
e non dovrebbe accadere nulla al latte.
11:38
This is the one that got the chymosin.
263
698839
2151
Questo è quello che aveva la chimosina.
Potete vedere che qui sopra è diventato limpido.
11:41
So you can see that it totally clarified up here.
264
701014
2627
11:43
There's all this curdled stuff, that's cheese,
265
703665
2175
C’è questa cosa cagliata: è formaggio.
11:45
we just made cheese in the last few minutes.
266
705864
2283
Abbiamo fatto il formaggio in questi minuti.
Questa è quella reazione
11:48
So this is that reaction
267
708171
1153
11:49
that people have been doing for thousands and thousands of years.
268
709348
3316
che la gente ha fatto per migliaia di anni.
11:52
I'm thinking about doing this one at our next Kids to Work Day demo
269
712688
3163
Pensavo di fare questa alla prossima demo per la giornata “Bimbi al Lavoro”
11:55
but they can be a tough crowd, so we'll see.
270
715875
2068
ma possono essere un pubblico esigente, vedremo.
11:57
(Laughter)
271
717967
1039
(Risate)
11:59
And then the other one I want to look at is this one.
272
719030
3309
L’altro che voglio vedere è questo.
12:02
So this is the enzyme for doing your laundry.
273
722363
3960
Questo è l’enzima per il bucato.
12:06
And you can see that it's different than the one that has the water added.
274
726347
3508
Si vede che è diverso da quello a cui si è aggiunta acqua.
12:09
It's kind of clarifying,
275
729879
1216
Sta diventando limpido,
12:11
and that's just what you want for an enzyme in your laundry,
276
731119
2815
quello che vogliamo da un enzima per il bucato,
12:13
because you want to be able to have an enzyme
277
733958
2183
perché vogliamo un enzima
che sia un divoratore di proteine, che le mastichi,
12:16
that can be a protein chowhound, just chew them up,
278
736165
2952
perché sui vestiti ci saranno macchie di varie proteine,
12:19
because you're going to get different protein stains on your clothes,
279
739141
3256
come macchie di cioccolato al latte o d’erba,
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
e una cosa come questa può aiutare a sbarazzarsene.
12:27
And this is also going to be the thing that allows you
282
747576
2589
E questa cosa permetterà anche di lavare in acqua fredda,
12:30
to do the wash in cold water, reduce your carbon footprint
283
750189
2772
ridurre l’impronta di carbonio
12:32
and save you some money.
284
752985
1259
e risparmiare dei soldi.
12:36
Well, we've come a long way,
285
756713
1595
Beh, abbiamo fatto tanta strada,
12:38
considering this 7,000-year journey from enzymes in cheese making
286
758332
4746
considerando questo viaggio di 7.000 anni dagli enzimi per fare il formaggio
12:43
to the present day and enzyme design.
287
763102
2253
fino ad oggi e alla progettazione di enzimi.
12:45
We're really at a creative crossroads,
288
765689
1881
Siamo in realtà a un incrocio creativo,
12:47
and with enzymes, can edit what nature wrote
289
767594
4262
e con gli enzimi, possiamo modificare quello che ha scritto la natura
12:51
or write our own stories with amino acids.
290
771880
2533
o scrivere delle storie nostre con gli aminoacidi.
12:54
So next time you're outdoors on a muggy night
291
774880
3161
Quindi la prossima volta che sarete all’aperto in una notte afosa
e vedrete una lucciola,
12:58
and you see a firefly,
292
778065
1413
12:59
I hope you think of enzymes.
293
779502
1634
spero che penserete agli enzimi.
Stanno facendo cose formidabili per noi oggi.
13:01
They're doing amazing things for us today.
294
781160
2373
13:03
And by design,
295
783557
1603
E con la progettazione,
potrebbero fare cose ancora più formidabili domani.
13:05
they could be doing even more amazing things tomorrow.
296
785184
2530
13:07
Thank you.
297
787738
1151
Grazie.
13:08
(Applause)
298
788913
2031
(Applausi)
A proposito di questo sito web

Questo sito vi presenterà i video di YouTube utili per l'apprendimento dell'inglese. Vedrete lezioni di inglese tenute da insegnanti di alto livello provenienti da tutto il mondo. Fate doppio clic sui sottotitoli in inglese visualizzati su ogni pagina video per riprodurre il video da lì. I sottotitoli scorrono in sincronia con la riproduzione del video. Se avete commenti o richieste, contattateci tramite questo modulo di contatto.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7