Craig Venter: A voyage of DNA, genes and the sea

번역: Young-ho Park 검토: Miryoung Lee

At the break, I was asked by several people

쉬는 시간에 노화현상 토론에 관한

about my comments about the aging debate.

제 발언에 대한 질문을 여러분께 받았습니다.

And this will be my only comment on it.

제 답변을 한 마디로 정리하면

And that is, I understand

낙천주의자들이

that optimists greatly outlive pessimists.

염세주의자들보다 훨씬 오래 산다는 겁니다.

(Laughter)

(웃음)

What I'm going to tell you about in my 18 minutes is

저는 앞으로 18분 간 여러분께 오늘날 과학이

how we're about to switch from reading the genetic code

단순히 유전부호를 판독하던 수준에서

to the first stages of beginning

유전자를 조작하는 첫 단계로

to write the code ourselves.

어떻게 접어들게 되었는 지에 대해 말씀 드리겠습니다.

It's only 10 years ago this month

우리가 역사 상 최초로

when we published the first sequence

한 생명체, 해모필러스 인플루엔자의

of a free-living organism,

유전자 서열을 발표했던 것은

that of haemophilus influenzae.

불과 10년 전의 일입니다.

That took a genome project

과학의 발달은 게놈 프로젝트를

from 13 years down to four months.

13년에서 4개월로 단축시켰지요.

We can now do that same genome project

우리는 지금 똑같은 게놈 프로젝트를

in the order of

약 2시간 내지 8시간 내에

two to eight hours.

완료할 수 있습니다.

So in the last decade, a large number of genomes have been added:

지난 10년 동안 많은 수의 게놈 해독을 완료했는데

most human pathogens,

그들의 대부분은 인간 병원체,

a couple of plants,

두어 개의 식물,

several insects and several mammals,

곤충 몇 종류, 그리고 인간을 포함한

including the human genome.

동물 몇 종의 게놈이었습니다.

Genomics at this stage of the thinking

10년 전에는 금년 말쯤이면

from a little over 10 years ago

아마도 3 - 5개 정도의

was, by the end of this year, we might have

게놈 서열이 밝혀내지 않았을까

between three and five genomes sequenced;

추측했었는데 현재의 실제 총계는

it's on the order of several hundred.

수백 개 수준에 달하고 있습니다.

We just got a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation

우리는 방금 고든 앤 베티 무어 재단에서

to sequence 130 genomes this year,

130 가지 게놈 서열을 밝히기 위한 올해의 보조금을 받았는데

as a side project from environmental organisms.

이것은 환경 미생물 프로젝트에 딸린 부수적인 프로젝트입니다.

So the rate of reading the genetic code has changed.

유전체 서열을 읽는 속도는 이 정도로 발달했지요.

But as we look, what's out there,

그렇지만 지금까지 밝혀진 서열은

we've barely scratched the surface

지구 상에 있는

on what is available on this planet.

모든 생물체의 수에 비하면 아무것도 아니에요.

Most people don't realize it, because they're invisible,

미생물은 눈에 보이지 않기 때문에 대부분의 사람들이 잘 모르시는데,

but microbes make up about a half of the Earth's biomass,

미생물은 지구 전체 생물체량의 절반을 차지합니다.

whereas all animals only make up about

그에 비해 모든 동물군의 총 생물체량은

one one-thousandth of all the biomass.

약 1/1000 밖에 되지 않아요.

And maybe it's something that people in Oxford don't do very often,

옥스포드에 사시는 분들은 별로 그럴 기회가 없으시겠지만,

but if you ever make it to the sea,

바다에 가서 바닷물을 한 모금 삼켰을 때

and you swallow a mouthful of seawater,

매 1ml의 바닷물에

keep in mind that each milliliter

약 백만 개의 박테리아와

has about a million bacteria

수천만 개의 바이러스가

and on the order of 10 million viruses.

있다는 건 기억해 두실만 하지요.

Less than 5,000 microbial species

2년 전에 특성이 밝혀진 미생물의 수는

have been characterized as of two years ago,

5000개 미만이었기 때문에

and so we decided to do something about it.

우리는 이 분야를 연구하기로 결심했습니다.

And we started the Sorcerer II Expedition,

Sorcerer II 탐사를 시작하여

where we were, as with great oceanographic expeditions,

과거의 유명한 해양학 탐사대들이 그랬듯이

trying to sample the ocean every 200 miles.

320 킬로미터마다 샘플을 채취했습니다.

We started in Bermuda for our test project,

우리는 테스트 프로젝트로 버뮤다에서 출발해서

then moved up to Halifax,

할리팍스로 올라 갔다가

working down the U.S. East Coast,

미국의 동해안을 따라 내려가며

the Caribbean Sea, the Panama Canal,

카리브 해, 파나마 운하,

through to the Galapagos, then across the Pacific,

갈라파고스 섬, 태평양을 가로질러서

and we're in the process now of working our way

지금은 인도양을

across the Indian Ocean.

탐사하는 중입니다.

It's very tough duty; we're doing this on a sailing vessel,

이것은 매우 힘든 프로젝트이기 때문에, 젊은이들이

in part to help excite young people

과학 분야에서 일하는데 흥미를 느낄 수 있도록

about going into science.

우리는 범선으로 항해를 합니다.

The experiments are incredibly simple.

우리가 하는 실험은 지극히 간단합니다.

We just take seawater and we filter it,

수집한 해수를 여러 사이즈의 필터로 걸러

and we collect different size organisms on different filters,

사이즈별로 미생물을 채취합니다.

and then take their DNA back to our lab in Rockville,

그 미생물들의 DNA를 록빌에 있는 우리 연구소로 보내서

where we can sequence a hundred million letters

24시간마다 수백만 자에 달하는

of the genetic code every 24 hours.

유전자 코드의 배열을 밝혀냅니다.

And with doing this,

우리는 이 연구를 진행하면서

we've made some amazing discoveries.

몇 가지 놀라운 사실을 발견했습니다.

For example, it was thought that the visual pigments

예전에는 사람들이 인간의 눈과

that are in our eyes -- there was only one or two organisms

똑같은 시각 색소를 가진 생명체는

in the environment that had these same pigments.

지구 상에 한두 개 정도 밖에 없으리라고 생각했습니다.

It turns out, almost every species

그런데 알고 보니 온대 기후대

in the upper parts of the ocean

대양의 수면 근처에 사는

in warm parts of the world

대부분의 미생물이

have these same photoreceptors,

인간과 똑같은 광수용체를 가지고 있으며

and use sunlight as the source of their energy

그것으로 태양광선을 에너지로 변환하고

and communication.

서로 통신하고 있었습니다.

From one site, from one barrel of seawater,

우리는 한 장소에서 채취한 해수 한 통에서

we discovered 1.3 million new genes

130만 개의 새로운 유전자와

and as many as 50,000 new species.

5만 가지 신종 미생물을 발견했습니다.

We've extended this to the air

우리는 슬론 재단에서 받은 보조금으로 기반으로

now with a grant from the Sloan Foundation.

장래의 연구 영역을 대기의 미생물에까지 확장했습니다.

We're measuring how many viruses and bacteria

최근의 연구 과제는 우리의 숨에 섞여있는

all of us are breathing in and out every day,

바이러스와 박테리아가 얼마나 되느냐 하는 것입니다.

particularly on airplanes

특히 비행기 안이나

or closed auditoriums.

밀폐된 강의실 같은 공간에서요.

(Laughter)

(웃음)

We filter through some simple apparatuses;

우리는 뉴욕에 있는 빌딩의 꼭대기에

we collect on the order of a billion microbes from just a day

간단한 공기 필터 장치를 설치해서

filtering on top of a building in New York City.

하루에 약 10억 개 정도의 미생물을 채취합니다.

And we're in the process of sequencing all that

우리는 현재 이들 미생물의 유전자 서열을 전부

at the present time.

밝혀내고 있는 중입니다.

Just on the data collection side,

채취한 데이터에 대해 말하자면

just where we are through the Galapagos,

갈라파고스 섬을 지나기까지

we're finding that almost every 200 miles,

320 킬로미터마다 채취한 샘플에서

we see tremendous diversity

우리는 엄청난 다양성을

in the samples in the ocean.

볼 수 있었습니다.

Some of these make logical sense,

이러한 다양성의 일부는 바닷물의

in terms of different temperature gradients.

온도 차이에 기인한다고 설명할 수 있지요.

So this is a satellite photograph

이것은 바닷물의 온도를 보여주는

based on temperatures -- red being warm,

위성사진인데 붉은 부분은 덥고

blue being cold --

푸른 부분은 온도가 낮은 부분이에요.

and we found there's a tremendous difference between

해수의 온도에 따라 미생물 종류의 수가

the warm water samples and the cold water samples,

엄청난 차이를 보인다는 사실을

in terms of abundant species.

확인할 수 있었습니다.

The other thing that surprised us quite a bit

우리를 꽤 놀라게 한 한 가지 사실은

is these photoreceptors detect different wavelengths of light,

이 광수용체들이 각각 다른 파장의 태양광선을 감지한다는 것이었습니다.

and we can predict that based on their amino acid sequence.

그리고 미생물들의 아미노산 서열에서 그 결과를 예측할 수 있습니다.

And these vary tremendously from region to region.

미생물들의 광수용체는 지역에 따라 큰 차이가 있습니다.

Maybe not surprisingly,

주로 청색이 많은 깊은 대양에 사는

in the deep ocean, where it's mostly blue,

미생물의 광수용체가 청색빛에 예민하다는 것은

the photoreceptors tend to see blue light.

별로 놀라운 사실이 아니겠지요.

When there's a lot of chlorophyll around,

주위에 엽록소가 많이 있으면

they see a lot of green light.

녹색에 많이 예민하지요.

But they vary even more,

어쩌면 적외선과

possibly moving towards infrared and ultraviolet

자외선 부근의 파장에 민감한 광수용체가

in the extremes.

있을지도 모르고요.

Just to try and get an assessment

우리는 지구에 있는 모든 생명체의

of what our gene repertoire was,

유전자 레퍼토리 수집을 목표로

we assembled all the data --

탐험을 통해

including all of ours thus far from the expedition,

지구 상 유전자 데이터 표본의

which represents more than half of all the gene data on the planet --

절반 이상을 포함한 2,900만 개의 유전자 데이터를

and it totaled around 29 million genes.

채집했습니다.

And we tried to put these into gene families

우리는 이 자료를 유전자족(族)별로 분류해서

to see what these discoveries are:

우리가 발견한 유전자들이

Are we just discovering new members of known families,

기존에 알려진 유전자족에 속하는 것인지 아니면

or are we discovering new families?

전혀 새로운 족인지를 알아내고자 했습니다.

And it turns out we have about 50,000

그 결과 매 새로운 샘플에서

major gene families,

이미 알려진 약 5만 개의 유전자족에 더해지는

but every new sample we take in the environment

새로운 유전자족의 증가세가

adds in a linear fashion to these new families.

산술급수적이라는 것을 확인했습니다.

So we're at the earliest stages of discovery

이것은 우리가 아직

about basic genes,

모든 생명체의 기본이 되는 유전자 연구의

components and life on this planet.

초기 단계에 있다는 사실을 말해주는 것이지요.

When we look at the so-called evolutionary tree,

진화계통수라는 걸 살펴보면

we're up on the upper right-hand corner with the animals.

인간은 동물류와 함께 우측 상부에 있습니다.

Of those roughly 29 million genes,

대략 2,900만 개의 전체 유전자 중

we only have around 24,000

인간 게놈은 24,000개의

in our genome.

유전자를 가지고 있습니다.

And if you take all animals together,

동물계 전체가 공유하는 유전자는

we probably share less than 30,000

30,000 개 미만일 것이고

and probably maybe a dozen

유전자족으로 따지면

or more thousand different gene families.

12,000개가 좀 넘는 정도입니다.

I view that these genes are now

저는 유전자가 단순히

not only the design components of evolution.

진화를 디자인하는 요소일 뿐이라고 생각하지 않습니다.

And we think in a gene-centric view --

우리는 유전자 수준의 관점으로 생각합니다.

maybe going back to Richard Dawkins' ideas --

리처드 도킨스적인 관점이라고도 할 수 있겠죠.

than in a genome-centric view,

유전자 구성체인 게놈 단위로

which are different constructs of these gene components.

생각하는 것과는 다릅니다.

Synthetic DNA, the ability to synthesize DNA,

지난 10 ~ 20년 동안 인공 DNA를 만드는 기술은

has changed at sort of the same pace

DNA 배열을 밝히는 기술의

that DNA sequencing has

발전 속도와 비슷한 속도로

over the last decade or two,

발달해왔으며,

and is getting very rapid and very cheap.

그 속도는 계속해서 빨라지고 비용은 줄고 있습니다.

Our first thought about synthetic genomics came

우리가 인공 게놈에 대해 처음 떠올린 것은

when we sequenced the second genome back in 1995,

1995년 두 번째 게놈 배열을 밝혀냈을 즈음입니다.

and that from mycoplasma genitalium.

마이코플라즈마 제니탈리움 게놈을 사용했죠.

And we have really nice T-shirts that say,

그때 우리는 "나는 내 제니탈리움을 사랑한다"라는

you know, "I heart my genitalium."

구호가 적힌 멋진 티셔츠를 입었지요.

This is actually just a microorganism.

물론 그것은 미생물 이름이었지요 (역주: '생식기'라는 단어와 비슷하게 들림.)

But it has roughly 500 genes.

제니탈리움은 약 500개의 유전자를 가지고 있고

Haemophilus had 1,800 genes.

해모필러스는 1800개의 유전자를 가지고 있죠.

And we simply asked the question,

우리의 의문점은 단순했습니다.

if one species needs 800, another 500,

어떤 종의 유전자는 800개, 다른 애는 500개이니

is there a smaller set of genes

최소 유전자 수만으로 구성된

that might comprise a minimal operating system?

좀 더 작은 유전자 세트는 없을까?

So we started doing transposon mutagenesis.

그래서 우리는 트랜스포존 돌연변이를 활용했지요.

Transposons are just small pieces of DNA

트랜스포존은 유전자 코드에 무작위로 끼어드는

that randomly insert in the genetic code.

DNA 조각들을 가리킵니다.

And if they insert in the middle of the gene, they disrupt its function.

트랜스포존이 중간에 삽입 되면, 유전자는 기능을 상실합니다.

So we made a map of all the genes

우리는 트랜스포존 삽입이 가능한

that could take transposon insertions

모든 유전자에 대한 지도를 만들고

and we called those "non-essential genes."

이들을 "비필수적 유전자"라고 명명했습니다.

But it turns out the environment is very critical for this,

하지만 환경이 실험 결과에 큰 영향을 끼치기 때문에

and you can only

어떤 유전자가 필수적이거나

define an essential or non-essential gene

비필수적이라는 결론은 그 미생물이

based on exactly what's in the environment.

어떤 환경에서 사느냐에 의존해서 내릴 수 밖에 없었습니다.

We also tried to take a more directly intellectual approach

보다 직접적인 지적 접근 방식을 사용해서

with the genomes of 13 related organisms,

13개 근접종의 게놈을 비교해보기도 했습니다.

and we tried to compare all of those, to see what they had in common.

이 13개 종이 공통으로 가지고 있는 유전자를

And we got these overlapping circles. And we found only 173 genes

중첩되는 원으로 표시해보니 그 결과는 불과 173개 밖에

common to all 13 organisms.

되지 않았습니다.

The pool expanded a little bit if we ignored

그러나 세포내 기생세균 한 종을 제외하면

one intracellular parasite;

그 숫자가 약간 늘었고

it expanded even more

핵심적인 유전자 세트를 보면

when we looked at core sets of genes

그 숫자가 310개 정도로

of around 310 or so.

증가했습니다.

So we think that we can expand

따라서, 최소 유전자 수는

or contract genomes, depending on your point of view here,

우리가 취하는 관점에 따라 500개의 제네탈리움 유전자에서

to maybe 300 to 400 genes

약 300개 내지 400개 정도가

from the minimal of 500.

아닐까 생각했습니다.

The only way to prove these ideas

그러나 이러한 아이디어를 증명할 수 있는

was to construct an artificial chromosome with those genes in them,

유일한 방법은 카세트 방식을 사용하여 이런 유전자가 들어간

and we had to do this in a cassette-based fashion.

인공 염색체를 만드는 방법 밖에 없었습니다.

We found that synthesizing accurate DNA

우리는 긴 사슬의 인공 DNA를 정확하게 만드는 것이

in large pieces was extremely difficult.

극도로 어렵다는 사실을 깨닫게 됩니다.

Ham Smith and Clyde Hutchison, my colleagues on this,

제 동료인 햄 스미스와 클라이드 허치슨은

developed an exciting new method

5000 베이스 페어 바이러스를 불과

that allowed us to synthesize a 5,000-base pair virus

2주 동안에 합성하는 혁신적인 방법을 개발하였는데

in only a two-week period

그 방법은 서열이나

that was 100 percent accurate,

생물학적으로

in terms of its sequence and its biology.

100% 정확합니다.

It was a quite exciting experiment -- when we just took the synthetic piece of DNA,

실험은 무척 흥미진진했습니다. 합성 DNA 사슬을

injected it in the bacteria and all of a sudden,

박테리아에 삽입하면

that DNA started driving the production of the virus particles

DNA가 바이러스 입자들을 갑자기 양산해서

that turned around and then killed the bacteria.

박테리아를 없애버렸어요.

This was not the first synthetic virus --

인공 바이러스를 만든 것이 그때가 처음은 아니었습니다.

a polio virus had been made a year before --

1년 전에 소아마비 바이러스를

but it was only one ten-thousandth as active

인공 합성하기는 했지만 활성도가 불과 1/1000 정도였고

and it took three years to do.

제조 기간도 3년이 걸렸었지요.

This is a cartoon of the structure of phi X 174.

이것은 Phi X-174의 구조를 보여주는 그림이에요.

This is a case where the software now builds its own hardware,

이것은 소프트웨어가 자신의 하드웨어를 만든 일례이며,

and that's the notions that we have with biology.

생명체에 대한 우리의 개념을 보여줍니다.

People immediately jump to concerns about biological warfare,

사람들은 인공 유전자 이야기가 나오면 생물학전에 대한 걱정부터 늘어놓습니다.

and I had recent testimony before a Senate committee,

얼마 전에 미 상원위원회와 미 정부가 이 분과를 검토하기 위해 설립한

and a special committee the U.S. government has set up

특별위원회를 대상으로

to review this area.

제 소회를 밝힐 기회가 있었습니다.

And I think it's important to keep reality in mind,

저는 상상의 세계와 현실을 확실히 구별하는 것이

versus what happens with people's imaginations.

매우 중요하다고 생각합니다.

Basically, any virus that's been sequenced today --

기본적으로 지금까지 서열이 밝혀진 모든 바이러스는

that genome can be made.

인공 게놈을 만들 수 있습니다.

And people immediately freak out about things about Ebola or smallpox,

사람들은 인공 에볼라나 천연두 바이러스에 대해 큰 공포감을 느끼지만

but the DNA from this organism is not infective.

이들의 DNA는 감염력이 없습니다.

So even if somebody made the smallpox genome,

따라서, 누가 천연두 게놈을 합성했다고 하더라도

that DNA itself would not cause infections.

그 DNA는 감염을 일으키지 않습니다.

The real concern that security departments have

사실 보안 부서에서 염려해야 할 것은

is designer viruses.

디자이너 바이러스입니다.

And there's only two countries, the U.S. and the former Soviet Union,

생물학적 무기 개발에 크게 투자했던 국가는

that had major efforts

미국과 구소련연방,

on trying to create biological warfare agents.

둘 밖에 없습니다.

If that research is truly discontinued,

그 기존의 연구들이 정말로 중단된 상태라면

there should be very little activity

디자이너 바이러스를 만들 수 있는

on the know-how to make designer viruses in the future.

노하우에 대한 앞으로의 활동은 거의 없을 수 밖에 없습니다.

I think single-cell organisms are possible within two years.

저는 2년 내로 단일 세포 생물체 합성이 가능하리라고 생각합니다.

And possibly eukaryotic cells,

그리고 어쩌면 10년 이내로

those that we have,

진핵생물 세포를 합성하는 것도

are possible within a decade.

가능할 지 모릅니다.

So we're now making several dozen different constructs,

우리는 인공 염색체 안에 들어가는

because we can vary the cassettes and the genes

카세트와 유전자를 변경하여

that go into this artificial chromosome.

수십 종의 유전적 구성체를 만들고 있습니다.

The key is, how do you put all of the others?

문제는 이들을 어떻게 결합시키냐는 것이지요.

We start with these fragments,

우리는 이들 유전자 조각을

and then we have a homologous recombination system

상동재조합 시스템을 통해

that reassembles those into a chromosome.

하나의 염색체로 만듭니다.

This is derived from an organism, deinococcus radiodurans,

이것은 3백만래드의 방사선으로도 죽일 수 없는

that can take three million rads of radiation and not be killed.

방사선 저항성 미생물, 디이노코커스 라디오두란스에서 나왔습니다.

It reassembles its genome after this radiation burst

이 미생물은 이처럼 엄청난 양의 방사선에 노출된 후

in about 12 to 24 hours,

약 12 ~ 24 시간 이내에

after its chromosomes are literally blown apart.

문자 그대로 산산이 부서진 염색체들을 가지고 게놈을 재조립합니다.

This organism is ubiquitous on the planet,

이 미생물은 지구의 어느 곳에나 존재하며

and exists perhaps now

지금껏 우리가 한 우주 여행 덕분에

in outer space due to all our travel there.

이제는 아마 우주 공간에도 존재할 지 모릅니다.

This is a glass beaker after

이것은 약 50만래드의 방사선에

about half a million rads of radiation.

노출되었던 유리 비커입니다.

The glass started to burn and crack,

유리는 타고 금이 가기 시작했지만

while the microbes sitting in the bottom

비커 바닥에 있는 디이노코커스 라디오두란스는

just got happier and happier.

끄떡도 하지 않았습니다.

Here's an actual picture of what happens:

위의 사진은 이 미생물의 게놈을

the top of this shows the genome

170만래드의 방사선에 노출시킨 후에

after 1.7 million rads of radiation.

찍은 사진입니다.

The chromosome is literally blown apart.

염색체는 문자 그대로 산산조각이 났습니다.

And here's that same DNA automatically reassembled

이것은 24시간후에 이 DNA 조각들이 자동으로

24 hours later.

재조립된 것을 보여줍니다.

It's truly stunning that these organisms can do that,

이 미생물이 이렇게 스스로 DNA를 재조립할 수 있다는 것은

and we probably have thousands,

굉장히 놀라운 사실인데

if not tens of thousands, of different species

지구 상에 이런 능력 가진 종은

on this planet that are capable of doing that.

수천 혹은 수만에 달할 지도 모릅니다.

After these genomes are synthesized,

이들 게놈이 합성된 후의 첫 단계는

the first step is just transplanting them

그것을 게놈이 없는 세포 안으로

into a cell without a genome.

이식하는 것입니다.

So we think synthetic cells are going to have tremendous potential,

우리는 인공 세포가 앞으로 생명체의 근본을 이해하는 것뿐 아니라

not only for understanding the basis of biology

환경 및 사회적인 문제점을 해결하는데

but for hopefully environmental and society issues.

엄청난 도움을 줄 수 있으리라 생각합니다.

For example, from the third organism we sequenced,

예를 들어 우리가 서열을 밝힌 세 번째 유기체,

Methanococcus jannaschii -- it lives in boiling water temperatures;

메타노코커스 자나쉬아이는 끓는 물 온도에서도 살 수 있고

its energy source is hydrogen

에너지원은 수소이며

and all its carbon comes from CO2 it captures back from the environment.

사용하는 모든 탄소는 주변에서 쉽게 얻을 수 있는 이산화탄소에서 얻습니다.

So we know lots of different pathways,

우리는 이제 이산화탄소로 생명을 유지하는

thousands of different organisms now

수천 종의 미생물을 활용해서

that live off of CO2,

탄소를 모을 수 있는

and can capture that back.

다양한 방법을 알고 있습니다.

So instead of using carbon from oil

합성 공정에 사용할 탄소를

for synthetic processes,

기름이 아닌

we have the chance of using carbon

공기 중에서 추출할 수 있고,

and capturing it back from the atmosphere,

이것으로 생체고분자나

converting that into biopolymers

그 외 다른 것들로

or other products.

변환하는 작업도 할 수 있습니다.

We have one organism that lives off of carbon monoxide,

일산화탄소를 먹고 사는 미생물의

and we use as a reducing power

환원력을 이용하면

to split water to produce hydrogen and oxygen.

물을 수소와 산소로 분해할 수도 있습니다.

Also, there's numerous pathways

메탄을 합성할 수 있는

that can be engineered metabolizing methane.

방법도 많습니다.

And DuPont has a major program with Statoil in Norway

듀퐁 사는 노르웨이 국영 석유회사인 스타토일 사와 함께

to capture and convert the methane

가스에서 메탄을 추출, 변형하여

from the gas fields there into useful products.

유용한 생산물을 만들어내는 프로젝트를 진행하고 있습니다.

Within a short while, I think there's going to be a new field

저는 곧 조합유전체학이라는 학문 분과가

called "Combinatorial Genomics,"

곧 생기리라 생각합니다.

because with these new synthesis capabilities,

우리가 갖게 된 합성 신기술,

these vast gene array repertoires

광법위한 종류의 유전자 레퍼토리,

and the homologous recombination,

유전자 상동재조합 기술을 활용하면,

we think we can design a robot to make

하루에 백만 종의 염색체를 생산할 수 있는

maybe a million different chromosomes a day.

로봇을 만들 수 있기 때문입니다.

And therefore, as with all biology,

그리하여 수소나 화학물을 생산하기 위해서든

you get selection through screening,

단순히 가능성을 시험해보기 위해서든지 간에,

whether you're screening for hydrogen production,

어쨌거나 우리는 모든 생명체 유전자가

or chemical production, or just viability.

어떤 역할을 하는지

To understand the role of these genes

우리의 이해를 넓혀주는 연구 결과들을

is going to be well within reach.

조만간 얻을 수 있게 될 것입니다.

We're trying to modify photosynthesis

최근 우리는 광합성 과정을 변형하여

to produce hydrogen directly from sunlight.

햇빛에서 바로 수소를 추출하는 방법을 연구하고 있습니다.

Photosynthesis is modulated by oxygen,

자연 광합성은 산소의 영향을 받지만

and we have an oxygen-insensitive hydrogenase

우리는 산소에 민감하지 않은 수소화 효소를 사용해서

that we think will totally change this process.

이 과정을 혁신적으로 변화시킬 수도 있다고 생각합니다.

We're also combining cellulases,

또한, 복합당질을 단당으로 분해하는

the enzymes that break down complex sugars into simple sugars

셀룰라아제 효소와 발효 기능을 한 세포에 결합시켜

and fermentation in the same cell

에탄올을 만드는 연구도

for producing ethanol.

진행하고 있습니다.

Pharmaceutical production is already under way

여러 주요 연구소에서는

in major laboratories

미생물을 사용한 제약품 생산이

using microbes.

이미 진행 중에 있습니다.

The chemistry from compounds in the environment

자연적인 복합 물질들은

is orders of magnitude more complex

현대 과학으로 제조할 수 있는 것보다

than our best chemists can produce.

수백, 수천 배 더 복잡하지요.

I think future engineered species

저는 미래의 유전자 변형종들이

could be the source of food,

음식 원료로 사용되거나,

hopefully a source of energy,

대체 에너지로 활용되어

environmental remediation

환경 치료에 기여하든지,

and perhaps

어쩌면

replacing the petrochemical industry.

석유 산업을 대체하게 될 수도 있다고 생각합니다.

Let me just close with ethical and policy studies.

관련 윤리 정책 연구 결과를 말씀드리며 본 강연을 마치겠습니다.

We delayed the start of our experiments in 1999

1999년 인공 종을 만들어도 되는가에 대하여

until we completed a year-and-a-half bioethical review

생명윤리학적 검토를 진행한 1년 반 동안

as to whether we should try and make an artificial species.

우리는 연구를 시작하지 못하고 있었습니다.

Every major religion participated in this.

세계의 모든 주요 종교계가 참여했었죠.

It was actually a very strange study,

사실 굉장히 이상한 연구였습니다.

because the various religious leaders were using their scriptures as law books,

각기 종교 지도자들이 본인들의 경전을 일종의 법전처럼 사용했거든요.

and they couldn't find anything in them prohibiting making life,

어쨌든 생명을 만드는 행위를 금하는 종교는 없다고들 하셨으니

so it must be OK. The only ultimate concerns

우리 연구가 종교적인 관점에서 문제가 없다고 보시면 됩니다.

were biological warfare aspects of this,

이제 생물학전에 대한 우려만이 문제로 남았습니다.

but gave us the go ahead to start these experiments

어쨌든 연구 자체는 시작해도 좋다는

for the reasons we were doing them.

허가를 받았습니다.

Right now the Sloan Foundation has just funded

현재는 슬론 재단에서

a multi-institutional study on this,

본 연구가 사회에 줄 수 있는 혜택과 위험을 밝히고,

to work out what the risk and benefits to society are,

우리 팀과 같은 연구기관들이 준수해야할 규칙을

and the rules that scientific teams such as my own

연국하는 다기관 프로젝트를

should be using in this area,

후원하고 있으며,

and we're trying to set good examples as we go forward.

우리는 그 좋은 본보기가 되도록 노력하고 있습니다.

These are complex issues.

이 연구는 복잡한 이슈를 안고 있습니다.

Except for the threat of bio-terrorism,

하지만 생물학적 테러 위협이라는 문제를 빼고,

they're very simple issues in terms of,

깨끗한 에너지를 만드는 기술을 발전시킨다거나,

can we design things to produce clean energy,

개발도상국들이 다양하고 단순한 방법으로

perhaps revolutionizing

혁신적인 신기술을 도입할 수 있게

what developing countries can do

도와준다는 관점에서 본다면

and provide through various simple processes.

매우 간단한 이슈이기도 합니다.

Thank you very much.

감사합니다.