Barry Schuler: An introduction to genomics

Traduttore: giorgio tessari Revisore: Paolo Chiti

What's happening in genomics,

Cosa succede nella genomica,

and how this revolution is about to change everything we know

e come questa rivoluzione sta per cambiare tutto cio' che conosciamo

about the world, life, ourselves, and how we think about them.

il mondo, la vita, noi stessi, e come vediamo queste cose.

If you saw 2001: A Space Odyssey,

Se avete visto 2001: Odissea nello Spazio,

and you heard the boom, boom, boom, boom, and you saw the monolith,

sentito il boom boom, visto il macigno

you know, that was Arthur C. Clarke's representation

quella era l'interpretazione di Arthur C. Clarke

that we were at a seminal moment in the evolution of our species.

di un momento chiave nell'evoluzione della nostra specie.

In this case, it was picking up bones and creating a tool,

La scelta e l'uso di ossa per fabbricare attrezzi,

using it as a tool, which meant that apes just, sort of,

e l'uso di tali attrezzi, in altre parole delle scimmie

running around and eating and doing each other

andando in giro, mangiando, socializzando

figured out they can make things if they used a tool.

capirono di poter fare oggetti con l'aiuto di un attrezzo.

And that moved us to the next level.

E per questo progredimmo di uno scalino.

And, you know, we in the last 30 years in particular

Specialmente negli ultimi 30 anni,

have seen this acceleration in knowledge and technology,

abbiamo visto un accelerazione nella conoscenza e nella tecnologia,

and technology has bred more knowledge and given us tools.

e la tecnologia ha prodotto nuova conoscenza e nuovi strumenti.

And we've seen many seminal moments.

Abbiamo visto molti momenti chiave.

We've seen the creation of small computers in the '70s and early '80s,

La creazione di piccoli computer negli anni '70 e primi '80,

and who would have thought back then that every single person

chi avrebbe pensato allora che ognuno di noi

would not have just one computer but probably 20,

avrebbe avuto in casa non uno, ma circa 20 computers,

in your home, and in not just your P.C. but in every device --

e non solo nel PC ma in ogni aggeggio -

in your washing machine, your cell phone.

nella lavatrice, nel cellulare.

You're walking around; your car has 12 microprocessors.

Giratevi attorno: la vostra auto ha 12 micropocessori.

Then we go along and create the Internet

Poi abbiamo proseguito creando l'Internet

and connect the world together; we flatten the world.

connettendo tutto il mondo e rendendolo piatto.

We've seen so much change, and we've given ourselves these tools now --

Abbiamo assitito a cosi' tanti cambiamenti, e ci siamo dotati di strumenti

these high-powered tools --

molto potenti

that are allowing us to turn the lens inward

che ci permettono di osservare dentro noi stessi

into something that is common to all of us, and that is a genome.

di osservare qualcosa comune a tutti noi, il genoma.

How's your genome today? Have you thought about it lately?

Come sta oggi il vostro genoma? Ci avete pensato ultimamente?

Heard about it, at least? You probably hear about genomes these days.

Ne avete sentito parlare almeno? Probabilmente si', al giorno d'oggi.

I thought I'd take a moment to tell you what a genome is.

Pensavo di dirvi in breve cos'e' un genoma.

It's, sort of, like if you ask people,

E' un po' come quando chiedete a qualcuno,

Well, what is a megabyte or megabit? And what is broadband?

cos'è un megabyte, o un megabit? Cos'e' la banda larga?

People never want to say, I really don't understand.

Nessuno vuole ammettere di non saperlo.

So, I will tell you right off of the bat.

Cosi', ve lo dico subito.

You've heard of DNA; you probably studied a little bit in biology.

Avrete sentito senz'altro parlare del DNA, l'avrete probabilmente studiato in biologia.

A genome is really a description for all of the DNA that is in a living organism.

Un genoma e' praticamente la completa descrizione dell'intero DNA di ogni organismo vivente.

And one thing that is common to all of life is DNA.

Una cosa comune ad ogni genere di vita questo è il DNA.

It doesn't matter whether you're a yeast;

Non importa se siete un lievito

it doesn't matter whether you're a mouse;

un topo

doesn't matter whether you're a fly; we all have DNA.

una mosca, tutti abbiamo un DNA.

The DNA is organized in words, call them: genes and chromosomes.

Il DNA e' articolato in parole dette geni e cromosomi.

And when Watson and Crick in the '50s

Quando Watson e Crick negli anni '50

first decoded this beautiful double helix that we know as the DNA molecule --

per primi decifrarono questa bellissima doppia elica che conosciamo come la molecola DNA -

very long, complicated molecule --

lunga e complicata -

we then started on this journey to understand that

cominciammo a capire che

inside of that DNA is a language that determines the characteristics, our traits,

nel DNA c'e' il linguaggio che determina le nostre caratteristiche, i nostri tratti,

what we inherit, what diseases we may get.

le cose che ereditiamo, le malattie che potremmo avere.

We've also along the way discovered that this is a very old molecule,

Abbiamo inoltre scoperto che e' una molecola antica,

that all of the DNA in your body has been around forever,

che l'intero DNA del nostro corpo e' esistito da sempre,

since the beginning of us, of us as creatures.

dall'inizio di noi come creature.

There is a historical archive.

E' un archivio storico.

Living in your genome is the history of our species,

Nel genoma c'e' la storia della nostra specie,

and you as an individual human being, where you're from,

di noi come esseri umani individuali, della nostra origine,

going back thousands and thousands and thousands of years,

e risale di migliaia e migliaia di anni,

and that's now starting to be understood.

Ora stiamo per decifrarlo.

But also, the genome is really the instruction manual.

Inoltre, il genoma e' veramente il manuale d'istruzioni.

It is the program. It is the code of life.

E' il programma. Il codice della vita.

It is what makes you function;

E' cio' che ci fa funzionare;

it is what makes every organism function.

che fa funzionare ogni organismo.

DNA is a very elegant molecule.

Il DNA e' una molecola molto elegante.

It's long and it's complicated.

Lunga e complicata.

Really all you have to know about it is that there's four letters:

Veramente, tutto cio' che dobbiamo sapere, e' che ci sono quattro lettere:

A, T, C, G; they represent the name of a chemical.

A, T, C, G; rappresentanti il nome di 4 sostanze chimiche.

And with these four letters, you can create a language:

Con queste quattro lettere, potete creare un linguaggio:

a language that can describe anything, and very complicated things.

un linguaggio che puo' descrivere ogni cosa, anche cose molto complicate.

You know, they are generally put together in pairs,

Le lettere sono generalmente accoppiate,

creating a word or what we call base pairs.

creando una parola o cio' che chiamiamo coppie di basi.

And you would, you know, when you think about it,

Se ci pensate, quattro lettere

four letters, or the representation of four things, makes us work.

o la rappresentazione di quattro cose, è quello che ci fa funzionare.

And that may not sound very intuitive,

Cio' non puo' essere intuitivo.

but let me flip over to something else you know about, and that's computers.

Ma fatemi tornare a qualcosa che conoscete bene, il computer.

Look at this screen here and, you know, you see pictures

Osservate questo schermo, vedete immagini

and you see words, but really all there are are ones and zeros.

vedete parole, ma in realtà sono costituite di uni e zeri.

The language of technology is binary;

Il linguaggio della tecnologia è binario;

you've probably heard that at some point in time.

ne avrete sentito parlare.

Everything that happens in digital is converted,

Tutto nel mondo digitale e' convertito,

or a representation, of a one and a zero.

rappresentato da una combinazione di uni e zeri.

So, when you're listening to iTunes and your favorite music,

Cosi' quando ascoltate su iTunes la vostra musica preferita,

that's really just a bunch of ones and zeros playing very quickly.

sono solo uni e zeri che scorrono molto velocemente,

When you're seeing these pictures, it's all ones and zeros,

Quando osservate queste immagini, sono tutti uni e zeri,

and when you're talking on your telephone, your cell phone,

quando usate il vostro telefono, il cellulare,

and it's going over the network,

che viaggia nella rete,

your voice is all being turned into ones and zeros and magically whizzed around.

la vostra voce e' interamente trasformata in uni e zeri e diffusa magicamente.

And look at all the complex things and wonderful things

Guardate quante cose complesse e meravigliose

we've been able to create with just a one and a zero.

abbiamo creato usando solo uni e zeri.

Well, now you ramp that up to four, and you have a lot of complexity,

Be', ora moltiplichiamo tutto per quattro ed otterremo una grande complessità,

a lot of ways to describe mechanisms.

molti modi di descrivere meccanismi.

So, let's talk about what that means.

Parliamo di cosa significa questo.

So, if you look at a human genome,

Se guardate un genoma umano,

they consist of 3.2 billion of these base pairs. That's a lot.

consiste di 3,2 miliardi di queste coppie di basi, tante,

And they mix up in all different fashions,

che si mescolano in ogni modo,

and that makes you a human being.

e questo ci rende un essere umano.

If you convert that to binary, just to give you a little bit of sizing,

Se convertiamo questo in sistema binario, per darvi una idea,

we're actually smaller than the program Microsoft Office.

siamo in realtà più piccoli del programma Microsoft Office.

It's not really all that much data.

dopo tutto non poi tanta informazione.

I will also tell you we're at least as buggy.

E, curiosità, abbiamo più o meno anche lo stesso numero di errori (di MS Office)

(Laughter)

Risate

This here is a bug in my genome

Questo e' un errore nel mio genoma

that I have struggled with for a long, long time.

con il quale ho combattuto molto a lungo.

When you get sick, it is a bug in your genome.

Quando vi ammalate, e' per un errore nel vosto genoma.

In fact, many, many diseases we have struggled with for a long time,

Infatti, molte malattie che ci affliggono da tanto tempo,

like cancer, we haven't been able to cure

come il cancro, non sappiamo curarle

because we just don't understand how it works at the genomic level.

perche' non capiamo cosa succede a livello genomico.

We are starting to understand that.

Ma stiamo cominciando a capirlo.

So, up to this point we tried to fix it

Finora abbiamo provato a curarci

by using what I call shit-against-the-wall pharmacology,

usando quello che io chiamo farmacologia "cacca-sul-muro",

which means, well, let's just throw chemicals at it,

e cioe', tiriamogli addosso delle sostanze,

and maybe it's going to make it work.

e forse risolveremo il problema.

But if you really understand why does a cell go from normal cell to cancer?

Ma se capissimo veramente perche' una cellula cambia da normale a cancerogena?

What is the code?

Qual'e' il codice?

What are the exact instructions that are making it do that?

Quali sono le esatte istruzioni che provocano questo cambiamento?

then you can go about the process of trying to fix it and figure it out.

Se lo sapessimo potremmo cercare di correggerle.

So, for your next dinner over a great bottle of wine, here's a few factoids for you.

Ecco alcuni argomenti per la prossima cenetta con un'ottima bottiglia di vino

We actually have about 24,000 genes that do things.

Ci sono attualmente 24.000 geni che hanno una funzione.

We have about a hundred, 120,000 others

ma ce ne sono circa cento, 120.000 altri

that don't appear to function every day,

cui non corrisponde una funzione visibile ogni giorno,

but represent this archival history of how we used to work as a species

ma rappresentano questo archivio storico di come eravamo come specie

going back tens of thousands of years.

decine di migliaia di anni fa.

You might also be interested in knowing

Vi interessera' anche sapere

that a mouse has about the same amount of genes.

che un topo ha circa lo stesso numero di geni. (di un essere umano).

They recently sequenced Pinot Noir, and it also has about 30,000 genes,

Hanno sequenziato recentemente il Pinot Nero, che ha 30.000 geni.

so the number of genes you have may not necessarily represent the complexity

cosi', il numero di geni che avete non rappresenta necessariamente la complessita'

or the evolutionary order of any particular species.

o l'ordine evoluzionistico di una particolare specie.

Now, look around: just look next to your neighbor,

Guardatevi attorno: guardate il vostro vicino,

look forward, look backward. We all look pretty different.

seduto davanti o dietro a voi. Sembriamo tutti abbastanza differenti.

A lot of very handsome and pretty people here, skinny, chubby,

Molta bella gente qui, magri, grassi,

different races, cultures. We are all 99.9% genetically equal.

razze differenti, culture. Siamo tutti geneticamente uguali al 99,9%.

It is one one-hundredth of one percent of genetic material

E' solo un centesimo di 1% di materiale genetico

that makes the difference between any one of us.

che fa la differenza fra ognuno di noi.

That's a tiny amount of material,

E' una quantita' minuscola di materiale,

but the way that ultimately expresses itself

ma il modo in cui si esprime e' alla fin fine

is what makes changes in humans and in all species.

cio' che produce le differenze fra gli esseri umani delle varie specie.

So, we are now able to read genomes.

Cosi', ora sappiamo leggere i genoma.

The first human genome took 10 years, three billion dollars.

Per il primo genoma umano ci sono voluti dieci anni e 3 miliardi di dollari.

It was done by Dr. Craig Venter.

Grazie al Dr. Craig Venter.

And then James Watson's -- one of the co-founders of DNA --

E poi per il genoma di James Watson - uno degli scopritori del DNA -

genome was done for two million dollars, and in just two months.

ci sono voluti $2 miliardi, e solo due mesi di tempo.

And if you think about the computer industry

E se riflettete sull'evoluzione all'industria informatica

and how we've gone from big computers to little ones

a come sia passata da grandi a piccoli computers

and how they get more powerful and faster all the time,

sempre piu' potenti,

the same thing is happening with gene sequencing now:

lo stesso sembra succedere ora con il sequenziamento del gene:

we are on the cusp of being able to sequence human genomes

stiamo per riuscire a sequenziare genoma umani

for about 5,000 dollars in about an hour or a half-hour;

con circa $5.000 e in una mezz'ora;

you will see that happen in the next five years.

questo succedera' nei prossimi 5 anni.

And what that means is, you are going to walk around

E cioè presto andrete in giro

with your own personal genome on a smart card. It will be here.

con il vostro genoma personale registrato su una "smart card". Sta arrivando.

And when you buy medicine,

E quando comprerete le medicine,

you won't be buying a drug that's used for everybody.

non comprerete una medicina generica usata da tutti.

You will give your genome to the pharmacist,

Darete il vostro genoma al farmacista,

and your drug will be made for you

e il vostro farmaco vi verrà fatto su misura

and it will work much better than the ones that were --

e sara' molto piu' efficace.

you won't have side effects.

Senza effetti collaterali.

All those side effects, you know, oily residue and, you know,

Tutti gli effetti che conosciamo, il grasso residuo,

whatever they say in those commercials: forget about that.

quelli che vediamo nella pubblicita': finiti.

They're going to make all that stuff go away.

No esisteranno più.

What does a genome look like?

Come è fatto un genoma?

Well, there it is. It is a long, long series of these base pairs.

Bene, cosi'. E' una lunga, lunga serie di coppie di basi.

If you saw the genome for a mouse or for a human it would look no different than this,

Se guardate il genoma di un topo o di un essere umano non apparirebbe diversi da questo,

but what scientists are doing now is

ma ciò che stanno facendo gli scienziati ora,

they're understanding what these do and what they mean.

è capire quello che questi geni fanno e quello che significano.

Because what Nature is doing is double-clicking all the time.

Perchè la Natura, sta sempre cliccando due volte.

In other words, the first couple of sentences here,

Cioe', vedete le prime due frasi qui,

assuming this is a grape plant:

assumendo che questo sia (il genoma di) una vite:

make a root, make a branch, create a blossom.

questo genera una radice o un ramo, crea un fiore.

In a human being, down in here it could be:

In un essere umano, qui potrebbe essere:

make blood cells, start cancer.

produci globuli rossi, genera un cancro.

For me it may be: every calorie you consume, you conserve,

Per me potrebbe essere: ogni caloria che consumi, conservane un po'

because I come from a very cold climate.

perche' vengo da un clima molto freddo.

For my wife: eat three times as much and you never put on any weight.

Per mia moglie: mangia tre volte tanto e non aumenterai mai di peso.

It's all hidden in this code,

E' tutto nascosto in questo codice,

and it's starting to be understood at breakneck pace.

e sta per essere capito ad un ritmo frenetico.

So, what can we do with genomes now that we can read them,

Allora, cosa possiamo fare coi genoma ora che possiamo leggerli,

now that we're starting to have the book of life?

ora che stiamo per possedere il libro della vita?

Well, there's many things. Some are exciting.

Bene, molte cose di cui alcune eccitanti.

Some people will find very scary. I will tell you a couple of things

che alcuni giudicano pericolose: Vi ne diro' un paio

that will probably make you want to projectile puke on me, but that's okay.

per cui probabilmente vi vorrete vomitarmi addosso, ma non importa.

So, you know, we now can learn the history of organisms.

Cosi', ora possiamo leggere la storia degli organismi.

You can do a very simple test: scrape your cheek; send it off.

Potete fare un semplice test: prendete un campione; speditelo.

You can find out where your relatives come from;

Saprete da dove vengono i vostri parenti;

you can do your genealogy going back thousands of years.

potrete ricostruire il vostro albero genealogico fino a migliaia di anni fa.

We can understand functionality. This is really important.

Possiamo anche capire le funzionalità e questo e' molto importante.

We can understand, for example, why we create plaque in our arteries,

Possiamo capire ad esempio, perche' si forma la placca nelle arterie,

what creates the starchiness inside of a grain,

cosa crea l'amido dentro un seme di grano,

why does yeast metabolize sugar and produce carbon dioxide.

perche' il lievito metabolizza lo zucchero producendo anidride carbonica

We can also look at, at a grander scale, what creates problems,

Ragionando in scala più grande possiamo trovare la ragione dei problemi,

what creates disease, and how we may be able to fix them.

le malattie, come possiamo porvi rimedio.

Because we can understand this,

Perchè se possiamo capire,

we can fix them, make better organisms.

possiamo rimediare, creare organismi migliori.

Most importantly, what we're learning

Particoalrmente importante è che stiamo per capire

is that Nature has provided us a spectacular toolbox.

che la Natura ci ha provvisto di una cassetta di attrezzi spettacolare.

The toolbox exists.

Questa cassetta esiste già.

An architect far better and smarter than us has given us that toolbox,

Un architetto molto migliore e intelligente di noi ci ha dato quella cassa di attrezzi,

and we now have the ability to use it.

e ora sappiamo come usarla.

We are now not just reading genomes; we are writing them.

Non stiamo solo leggendo i genoma; stiamo scrivendoli.

This company, Synthetic Genomics, I'm involved with,

Quest'azienda, Synthetic Genomics, per la quale lavoro,

created the first full synthetic genome for a little bug,

ha creato il primo intero genoma sintetico di un piccolo essere,

a very primitive creature called Mycoplasma genitalium.

una creatura primitiva detta Mycoplasma genitalium.

If you have a UTI, you've probably -- or ever had a UTI --

Se avete un infezione urinaria - o l'avete avuta -

you've come in contact with this little bug.

avete conosciuto questo essere

Very simple -- only has about 246 genes --

molto semplice - ha solo 246 geni -

but we were able to completely synthesize that genome.

ma siamo riusciti a sintetizzare completamente il suo genoma.

Now, you have the genome and you say to yourself,

Ora, se hai il genoma ti chiedi,

So, if I plug this synthetic genome -- if I pull the old one out and plug it in --

Se introduco questo genoma sintetico - se rimuovo quello vecchio e lo sostituisco-

does it just boot up and live?

si mettera' improvvisamente a vivere?

Well, guess what. It does.

Bè, indovinate? Lo fa, vive.

Not only does it do that; if you took the genome -- that synthetic genome --

Non solo; se prendete il genoma - quello sintetico -

and you plugged it into a different critter, like yeast,

e lo inserite in un altro organismo, come il lievito,

you now turn that yeast into Mycoplasma.

cambiate il lievito in Mycoplasma.

It's, sort of, like booting up a PC with a Mac O.S. software.

In pratica e' come caricare un PC col sistema operativo del Mac.

Well, actually, you could do it the other way.

O fare l'opposto.

So, you know, by being able to write a genome

Cosi', sapendo come scrivere un genoma

and plug it into an organism,

e inserendolo in un organismo ...

the software, if you will, changes the hardware.

il software, in altre parole, cambia l'hardware.

And this is extremely profound.

E questo e' molto profondo.

So, last year the French and Italians announced

L'anno scorso, Francesi e Italiani annunciarono

they got together and they went ahead and they sequenced Pinot Noir.

che, lavorando assieme, avevano sequenziato il Pinot Nero.

The genomic sequence now exists for the entire Pinot Noir organism,

La sequenza genomica esiste ora per l'intero organismo Pinot Nero,

and they identified, once again, about 29,000 genes.

e sono stati identificati, di nuovo, circa 29.000 geni.

They have discovered pathways that create flavors,

Hanno scoperto come si creano i sapori,

although it's very important to understand

sebbene sia molto importante capire

that those compounds that it's cranking out

che i composti generati (dal vitigno)

have to match a receptor in our genome, in our tongue,

devono avere un ricettore umano sulla nostra lingua,

for us to understand and interpret those flavors.

in grado di capirlo di interpretare ed apprezzare questi sapori.

They've also discovered that

Hanno inoltre scoperto

there's a heck of a lot of activity going on producing aroma as well.

che la produzione dell'aroma è molto complessa e coinvolge diversi geni.

They've identified areas of vulnerability to disease.

Hanno identificato le aree responsabili per la vulnerabilita' a malattie.

They now are understanding, and the work is going on,

Stanno per capire, e il lavoro prosegue,

exactly how this plant works, and we have the capability to know,

esattamente come funziona questa pianta, possiamo capire,

to read that entire code and understand how it ticks.

leggere l'intero codice e capire come funziona.

So, then what do you do?

Allora, che ce ne facciamo?

Knowing that we can read it, knowing that we can write it, change it,

Sapendo leggere, scrivere, cambiare,

maybe write its genome from scratch. So, what do you do?

e forse anche riscrivere il genoma da zero a cosa serve?

Well, one thing you could do is what some people might call Franken-Noir.

Bene, una cosa possibile sarebbe di fare un Franken-Nero.

(Laughter)

Risate

We can build a better vine.

Possiamo creare un vino migliore.

By the way, just so you know:

A proposito, è giusto che sappiate:

you get stressed out about genetically modified organisms;

se vi adombrate per gli organismi modificati geneticamente;

there is not one single vine in this valley or anywhere

sappiate che non c'e' una singola vite in questa valle o in nessuna altra

that is not genetically modified.

che non sia modificata geneticamente.

They're not grown from seeds; they're grafted into root stock;

Infatti queste viti non crescono da semi; sono innestate su radici standard

they would not exist in nature on their own.

e non esisterebbero da sole in natura.

So, don't worry about, don't stress about that stuff. We've been doing this forever.

Così, non preoccupatevi, e non vi stressate. L'abbiamo sempre fatto.

So, we could, you know, focus on disease resistance;

Potremmo, volendo, concentrarci sulla resistenza alle malattite;

we can go for higher yields without necessarily having

potremmo migliorarne la resa senza l'uso di

dramatic farming techniques to do it, or costs.

tecniche agricole eccessive, o costose.

We could conceivably expand the climate window:

Potremmo in teoria espandere la tolleranza climatica:

we could make Pinot Noir grow maybe in Long Island, God forbid.

si potrebbe coltivare Pinot Nero in Long Island, che Dio ci salvi.

(Laughter)

Risate

We could produce better flavors and aromas.

Potremmo produrre migliori sapori e aromi.

You want a little more raspberry, a little more chocolate here or there?

Volete un po' piu' di lampone, di cioccolato qui e là?

All of these things could conceivably be done,

Tutto cio' si può in teoria fare

and I will tell you I'd pretty much bet that it will be done.

e ci scommetterei sarà fatto.

But there's an ecosystem here.

Ma, c'e' anche un eco-sistema.

In other words, we're not, sort of, unique little organisms running around;

Cioe', non siamo solo dei piccoli unici organismi che vanno in giro;

we are part of a big ecosystem.

siamo parte di un grande eco-sistema.

In fact -- I'm sorry to inform you --

Infatti - mi spiace dirvelo -

that inside of your digestive tract is about 10 pounds of microbes

dentro il vostro tratto intestinale ci sono circa 5 Kg. di microbi.

which you're circulating through your body quite a bit.

che circolano bellamente nel vostro corpo.

Our ocean's teaming with microbes;

L'oceano e' pieno di microbi;

in fact, when Craig Venter went and sequenced the microbes in the ocean,

infatti, quando Craig Venter comincio' a sequenziare i microbi dell'oceano,

in the first three months tripled the known species on the planet

nei primi tre mesi triplicò le specie conosciute

by discovering all-new microbes in the first 20 feet of water.

scoprendo microbi completamente nuovi nei primi 7 m. d'acqua.

We now understand that those microbes have more impact on our climate

Ora sappiamo che questi microbi influenzano il clima

and regulating CO2 and oxygen than plants do,

regolando CO2 e ossigeno, più di quanto facciano le piante,

which we always thought oxygenate the atmosphere.

che credevamo responsabili dell'ossigeno nell'atmosfera.

We find microbial life in every part of the planet:

Troviamo vita microbiotica in ogni parte del pianeta:

in ice, in coal, in rocks, in volcanic vents; it's an amazing thing.

nel ghiaccio, nel carbone, in fosse volcaniche; e' incredibile.

But we've also discovered, when it comes to plants, in plants,

A proposito di piante abbiamo anche scoperto,

as much as we understand and are starting to understand their genomes,

per quanto conosciamo del loro genoma,

it is the ecosystem around them,

è l'eco-sistema attorno a loro ...

it is the microbes that live in their root systems,

sono i microbi che vivono sulle loro radici,

that have just as much impact on the character of those plants

che hanno altrettanto impatto sulla natura delle piante stesse

as the metabolic pathways of the plants themselves.

delle vie metaboliche delle piante stesse

If you take a closer look at a root system,

Se osservate attentamente le radici,

you will find there are many, many, many diverse microbial colonies.

troverete molte, molte di colonie diverse di microbi.

This is not big news to viticulturists;

Questo è noto ai viticoltori da tempo

they have been, you know, concerned with water and fertilization.

ma si sono sempre preoccupati dell'acqua e dei fertilizzanti.

And, again, this is, sort of, my notion of shit-against-the-wall pharmacology:

--di nuovo, quello che chiamo buttar "cacca sul muro"--

you know certain fertilizers make the plant more healthy so you put more in.

se noti che alcuni fertilizzanti aiutano la pianta, ce ne metti di più.

You don't necessarily know with granularity

Non sappiamo con precisione, ...

exactly what organisms are providing what flavors and what characteristics.

esattamente quali organismi producono quali sapori e quali caratteristiche.

We can start to figure that out.

Ma ora possiamo incominciare a capirlo.

We all talk about terroir; we worship terroir;

Parliamo tanto di "terroir" (territorio peculiare) impazziamo per il terroir;

we say, Wow, is my terroir great! It's so special.

diciamo, Wow, che forte il mio terroir! E' cosi' speciale.

I've got this piece of land and it creates terroir like you wouldn't believe.

Ho questo pezzo di terra con un terroir formidabile.

Well, you know, we really, we argue and debate about it --

Be', sapete, ne discutiamo tanto -

we say it's climate, it's soil, it's this. Well, guess what?

diciamo che è il clima, la terra, qualcos'altro. Bene, indovinate?

We can figure out what the heck terroir is.

Adesso possiamo capire cosa cavolo sia questo terroir.

It's in there, waiting to be sequenced.

E' li', che aspetta di essere sequenziato.

There are thousands of microbes there.

Sono le migliaia di microbi che vivono là

They're easy to sequence: unlike a human,

Sono facili da sequanziare: non come un essere umano.

they, you know, have a thousand, two thousand genes;

hanno mille, duemila geni;

we can figure out what they are.

possiamo capire cosa siano.

All we have to do is go around and sample, dig into the ground, find those bugs,

Basta prelevare dei campioni di microbi, scavare per terra e trovarli

sequence them, correlate them to the kinds of characteristics we like and don't like --

sequenziarli, correlarli alle caratteristiche che ci piacciono o no -

that's just a big database -- and then fertilize.

e' solo una grande banca dati - e poi fertilizzare.

And then we understand what is terroir.

Così capiremo cos'è il terroir.

So, some people will say, Oh, my God, are we playing God?

Alcuni diranno, dio mio, stiamo giocando a essere Dio?

Are we now, if we engineer organisms, are we playing God?

Se costruiamo organismi, stiamo giocando a essere Dio?

And, you know, people would always ask James Watson --

Lo chiedevano sempre a James Watson -

he's not always the most politically correct guy ...

che non e' sempre la persona piu' politicamente corretta ...

(Laughter)

Risate

... and they would say, "Are, you know, are you playing God?"

....gli chiedevano, "Cerchi di fare come Dio?"

And he had the best answer I ever heard to this question:

E lui aveva la risposta migliore che abbia mai sentito:

"Well, somebody has to."

"Be', qualcuno lo deve pur fare."

(Laughter)

Risate

I consider myself a very spiritual person,

Mi considero una persona molto spirituale

and without, you know, the organized religion part,

anche se no ho rapporti con la religione organizzata,

and I will tell you: I don't believe there's anything unnatural.

vi diro': non credo ci sia nulla di innaturale.

I don't believe that chemicals are unnatural.

Non credo che la chimica sia innaturale.

I told you I'm going to make some of you puke.

Vi avevo avvertito che avrei fatto vomitare qualcuno.

It's very simple: we don't invent molecules, compounds.

E' molto semplice: non inventiamo molecole, composti.

They're here. They're in the universe.

Sono già qui nell'universo.

We reorganize things, we change them around,

Riorganizziamo semplicemente, cambiamo le cose,

but we don't make anything unnatural.

ma non facciamo nulla di innaturale.

Now, we can create bad impacts --

Possiamo, è vero, procurare effetti negativi -

we can poison ourselves; we can poison the Earth --

possiamo avvelenarci, avvelenare la Terra -

but that's just a natural outcome of a mistake we made.

ma questa è solo la conseguenza naturale di un nostro errore.

So, what's happening today is, Nature is presenting us with a toolbox,

In conclusione, quello che succede è che la Natura ci offre una cassetta di attrezzi,

and we find that this toolbox is very extensive.

e scopriamo che questa cassetta e' molto ben fornita.

There are microbes out there that actually make gasoline, believe it or not.

Ci sono dei microbi là fuori che producono benzina, che ci crediate o no.

There are microbes, you know -- go back to yeast.

Ci sono microbi - ritornando al lievito.

These are chemical factories;

Che sono fabbriche chimiche;

the most sophisticated chemical factories are provided by Nature,

La Natura ha le più sofisticate fabbriche chimiche,

and we now can use those.

e ora possiamo usarle.

There also is a set of rules.

Ci sono anche delle regole.

Nature will not allow you to --

La Natura non permette alcune cose -

we could engineer a grape plant, but guess what.

potremmo inventare una vite,

We can't make the grape plant produce babies.

ma non possiamo farle fare dei bambini.

Nature has put a set of rules out there.

La Natura ha messo delle regole.

We can work within the rules; we can't break the rules;

Possiamo operare solo entro le regole: non possiamo infrangerle;

we're just learning what the rules are.

stiamo appena imparando quali esse siano.

I just ask the question, if you could cure all disease --

Mi chiedo solo, se potessimo curare tutte le malattie -

if you could make disease go away,

se potessimo far sparire le malattie,

because we understand how it actually works,

perche' comprendiamo esattamente come funzionano,

if we could end hunger by being able to create nutritious, healthy plants

se potessimo far finire la fame creando piante sane e nutritive

that grow in very hard-to-grow environments,

in luoghi normalmente difficili per la loro crescita

if we could create clean and plentiful energy --

se potessimo creare energia pulita e in abbondanza -

we, right in the labs at Synthetic Genomics,

noi, proprio nei laboratori alla Synthetic Genomics,

have single-celled organisms that are taking carbon dioxide

abbiamo degli organismi uni-cellulari che usano anidride carbonica

and producing a molecule very similar to gasoline.

producendo una molecola molto simile a benzina.

So, carbon dioxide -- the stuff we want to get rid of -- not sugar, not anything.

Anidride carbonica - la cosa che vogliamo eliminare - non zuccero, o altro.

Carbon dioxide, a little bit of sunlight,

Anidride carbonica e un po' di luce,

you end up with a lipid that is highly refined.

e si ottiene un lipido molto raffinato.

We could solve our energy problems; we can reduce CO2,;

Possiamo risolvere i nostri problemi energetici; ridurre CO2,

we could clean up our oceans; we could make better wine.

possiamo ripulire gli oceani; fare del vino migliore.

If we could, would we?

Se potessimo, non faremmo tutto cio'?

Well, you know, I think the answer is very simple:

Bene, credo che la risposta sia molto semplice:

working with Nature, working with this tool set that we now understand,

Operare con la Natura, con questi strumenti che ora comprendiamo,

is the next step in humankind's evolution.

è il prossimo passo nell'evoluzione umana.

And all I can tell you is, stay healthy for 20 years.

E tutto cio' che vi posso dire è, rimanete sani per i prossimi 20 anni.

If you can stay healthy for 20 years, you'll see 150, maybe 300.

Se rimarrete sani per 20 anni, ne vedrete altri 150 e forse 300.

Thank you.

Grazie.