How we're using DNA tech to help farmers fight crop diseases | Laura Boykin

Çeviri: Cansu Aydın Gözden geçirme: Cihan Ekmekçi

I get out of bed for two reasons.

Yataktan iki sebepten dolayı kalkarım.

One, small-scale family farmers need more food.

Birincisi, küçük çaplı aile çiftçileri daha çok besine ihtiyaç duyduğu için.

It's crazy that in 2019 farmers that feed us are hungry.

2019'da bizi besleyen çiftçilerin aç olması çılgınca.

And two, science needs to be more diverse and inclusive.

İkincisi bilimin daha çeşitli ve kapsayıcı olması gerektiği için.

If we're going to solve the toughest challenges on the planet,

Ağır bir fakirlik içinde yaşayan milyonların besin güvencesi gibi

like food insecurity for the millions living in extreme poverty,

gezegen üzerindeki en zor sorunu çözeceksek,

it's going to take all of us.

bu konuda hepimizin bir şeyler yapması gerekecek.

I want to use the latest technology

Gezegendeki en kapsamlı ekiplerle birlikte

with the most diverse and inclusive teams on the planet

çiftçilerin daha çok yiyeceğe ulaşması için

to help farmers have more food.

en yeni teknolojiyi kullanmak istiyorum.

I'm a computational biologist.

Ben bir işlemsel biyoloğum.

I know -- what is that and how is it going to help end hunger?

Biliyorum-- Bu nedir ve bize açlığı bitirmemizde nasıl yardımcı olacak?

Basically, I like computers and biology

Aslında bilgisayarları ve biyolojiyi severim

and somehow, putting that together is a job.

ve bir şekilde, bunları bir araya getirmek bir meslek.

(Laughter)

(Gülme sesleri)

I don't have a story

Küçük yaştan itibaren biyolog olmayı isteme

of wanting to be a biologist from a young age.

gibi bir hikayem yok.

The truth is, I played basketball in college.

Gerçek şu ki üniversitede basketbol oynadım.

And part of my financial aid package was I needed a work-study job.

Mali destek paketimin parçası, çalışarak öğreneceğim bir işe ihtiyacım olmasıydı.

So one random day,

Ve bir gün,

I wandered to the nearest building to my dorm room.

yurt odama en yakın binaya doğru yol aldım.

And it just so happens it was the biology building.

Tesadüfe bakın ki bu biyoloji binasıydı.

I went inside and looked at the job board.

İçeri girdim ve iş ilanlarına baktım.

Yes, this is pre-the-internet.

Evet, bu internet öncesi dönemdi.

And I saw a three-by-five card

Ve bir dizin kartında

advertising a job to work in the herbarium.

herbaryumda çalışılacak bir iş ilanı gördüm.

I quickly took down the number,

Numarayı hızlıca not aldım,

because it said "flexible hours,"

çünkü ilanda "esnek saatler" yazıyordu.

and I needed that to work around my basketball schedule.

Buna, basketbol programımla uyumlu olması için ihtiyacım vardı.

I ran to the library to figure out what an herbarium was.

Bir herbaryumun ne olduğunu anlamak için kütüphaneye koştum.

(Laughter)

(Gülme sesleri)

And it turns out

Meğerse

an herbarium is where they store dead, dried plants.

herbaryum, ölü ve kurumuş bitkileri sakladıkları yermiş.

I was lucky to land the job.

İşi kaptığım için şanslıydım.

So my first scientific job

Yani, benim ilk bilimsel işim

was gluing dead plants onto paper for hours on end.

ölü bitkileri saatlerce durmaksızın kağıtlara yapıştırmaktı.

(Laughter)

(Gülme sesleri)

It's so glamorous.

Bu çok büyüleyici.

This is how I became a computational biologist.

İşte böyle işlemsel biyolog oldum.

During that time,

O zamanlar,

genomics and computing were coming of age.

genomik ve programlama giderek gelişiyordu.

And I went on to do my masters

Ben de yüksek lisansıma

combining biology and computers.

biyolojiyi ve bilgisayarları birleştirerek devam ettim.

During that time,

O sırada,

I worked at Los Alamos National Lab

Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'nda

in the theoretical biology and biophysics group.

teorik biyoloji ve biyofizik grubunda çalıştım.

And it was there I had my first encounter with the supercomputer,

İşte orada ilk defa bir süper bilgisayarla tanıştım

and my mind was blown.

ve resmen beynim durdu.

With the power of supercomputing,

Steroitler üzerinde birbirine bağlı binlerce bilgisayardan oluşan

which is basically thousands of connected PCs on steroids,

süper bilgisayarların gücüyle,

we were able to uncover the complexities of influenza and hepatitis C.

grip ve hepatit C'nin karmaşıklıklarını ortaya çıkarabiliyorduk.

And it was during this time that I saw the power

İşte bu süre boyunca, insanlık için bilgisayarları ve biyolojiyi

of using computers and biology combined, for humanity.

birleştirmenin gücünü gördüm.

And I wanted this to be my career path.

Ve bunun kariyer yolum olmasını istedim.

So, since 1999,

Böylelikle 1999'dan beri,

I've spent the majority of my scientific career

bilimsel kariyerimin çoğunu

in very high-tech labs,

oldukça pahalı ekipmanlarla donatılmış

surrounded by really expensive equipment.

ileri teknoloji laboratuvarlarda geçirdim.

So many ask me

Birçok kişi bana

how and why do I work for farmers in Africa.

nasıl ve neden Afrika'daki çiftçiler için çalıştığımı soruyor.

Well, because of my computing skills,

Bilgisayar becerilerimden dolayı,

in 2013, a team of East African scientists

2013'te Doğu Afrikalı bilim insanlarından oluşan bir ekip

asked me to join the team in the plight to save cassava.

manyokları kötü durumundan kurtarmak için ekiplerine katılmamı istedi.

Cassava is a plant whose leaves and roots feed 800 million people globally.

Manyok, kökleri ve yapraklarıyla dünya çapında 800 milyon insanı,

And 500 million in East Africa.

Doğu Afrika'da ise 500 milyon insanı doyuran bir bitki.

So that's nearly a billion people

Yani neredeyse 1 milyara yakın insan,

relying on this plant for their daily calories.

günlük kalorilerini bu bitkiden sağlıyor.

If a small-scale family farmer has enough cassava,

Eğer küçük çaplı bir aile çiftçisi yeterli manyoğa sahipse

she can feed her family

ailesini besleyebilir

and she can sell it at the market for important things like school fees,

ve okul ihtiyaçları, sağlık giderleri ve birikim için

medical expenses and savings.

bunu pazarda satabilir.

But cassava is under attack in Africa.

Ama manyok, Afrika'da bir saldırı altında.

Whiteflies and viruses are devastating cassava.

Beyaz sinekler ve virüsler, manyoğu tahrip ediyor.

Whiteflies are tiny insects

Beyaz sinekler, 600'den fazla bitkinin yapraklarıyla

that feed on the leaves of over 600 plants.

beslenen küçük böceklerdir.

They are bad news.

Bunlar kötü haberler.

There are many species;

Birçok tür var;

they become pesticide resistant;

böcek ilaçlarına dirençli hâle geliyorlar

and they transmit hundreds of plant viruses

ve manyok kahverengi çizgili hastalığı ile

manyok mozaik hastalığına sebep olan

that cause cassava brown streak disease

and cassava mosaic disease.

yüzlerce bitki virüsünü bulaştırıyorlar.

This completely kills the plant.

Bu, bitkiyi tamamen öldürüyor.

And if there's no cassava,

Eğer hiç manyok olmazsa,

there's no food or income for millions of people.

milyonlarca insanın yiyeceği ve geliri de olmaz.

Bu kadınların biraz yardıma ihtiyacı olduğunu fark etmem

It took me one trip to Tanzania

to realize that these women need some help.

Tanzanya'ya yaptığım bir geziyle oldu.

These amazing, strong, small-scale family farmers,

Çoğunluğu kadın olan

bu inanılmaz, güçlü, küçük çaplı aile çiftçileri

the majority women,

are doing it rough.

bu işi zorluklarla yapıyorlardı.

They don't have enough food to feed their families,

Ailelerini beslemek için yeterli yiyeceğe sahip değillerdi

and it's a real crisis.

ve bu ciddi bir kriz.

What happens is

Olan şey şu ki yağmur mevsimi geldiğinde

they go out and plant fields of cassava when the rains come.

gidip tarlalara manyok ekiyorlar.

Nine months later,

Dokuz ay sonra,

there's nothing, because of these pests and pathogens.

bu haşereler ve patojenler yüzünden ortada hiçbir şey yok.

And I thought to myself,

Kendi kendime düşündüm,

how in the world can farmers be hungry?

nasıl olur da çiftçiler aç kalabilir?

So I decided to spend some time on the ground

Böylece yardımcı olabileceğim herhangi bir becerim varsa

with the farmers and the scientists

diye görmek için çiftçiler ve bilim insanları ile

to see if I had any skills that could be helpful.

bölgede biraz zaman geçirmeye karar verdim.

The situation on the ground is shocking.

Bölgedeki durum şok ediciydi.

The whiteflies have destroyed the leaves that are eaten for protein,

Beyaz sinekler proteini için yenilen yaprakları,

and the viruses have destroyed the roots that are eaten for starch.

virüsler ise nişastası için yenilen kökleri tahrip etmişlerdi.

An entire growing season will pass,

Koskoca bir üreme mevsimi geçecek,

and the farmer will lose an entire year of income and food,

çiftçiler koskoca bir yıllık gelir ve yiyeceği kaybedecek

and the family will suffer a long hunger season.

ve aile uzun bir açlık sezonu acı çekecek.

This is completely preventable.

Bu tamamen önlenebilir.

If the farmer knew

Eğer çiftçi tarlasına

what variety of cassava to plant in her field,

bu virüs ve patojenlere dirençli olacak

that was resistant to those viruses and pathogens,

hangi tür manyok ekmesi gerektiğini bilseydi

they would have more food.

daha fazla yiyeceği olabilirdi.

We have all the technology we need,

Gereken tüm teknolojiye sahibiz;

but the knowledge and the resources

fakat bilgi ve kaynaklar,

are not equally distributed around the globe.

dünya geneline eşit şekilde dağıtılmıyor.

So what I mean specifically is,

Yani özellikle söylemek istediğim şey,

the older genomic technologies

bu böcek zararlıları ve patojenlerdeki

that have been required to uncover the complexities

karmaşıklıkları ortaya çıkarmak için gerekli

in these pests and pathogens --

eski genomik teknolojilerinin

these technologies were not made for sub-Saharan Africa.

Sahraaltı Afrika için yapılmadığı.

They cost upwards of a million dollars;

Milyonlarca dolardan fazlasına mal oluyorlar.

they require constant power

Devamlı enerji ve uzmanlaşmış insan gücüne ihtiyaçları var.

and specialized human capacity.

These machines are few and far between on the continent,

Bu makineler, Afrika'da oldukça nadir bulunuyor.

which is leaving many scientists battling on the front lines no choice

Dolayısıyla ön saflarda savaşan bu bilim insanlarına

örnekleri denizaşırı göndermek dışında başka şans bırakmıyor.

but to send the samples overseas.

And when you send the samples overseas,

Örnekleri denizaşırı gönderdiğinizde ise

samples degrade, it costs a lot of money,

çözünüyorlar ve çok fazla paraya mal oluyorlar.

and trying to get the data back over weak internet

Zayıf bir internet üzerinden verileri geri getirmeye çalışmak

is nearly impossible.

neredeyse imkansız.

So sometimes it can take six months to get the results back to the farmer.

Bazen sonuçları çiftçiye ulaştırmak altı ay sürüyor.

And by then, it's too late.

Sonrasında ise artık çok geç.

The crop is already gone,

Ekin çoktan tükenmiş,

which results in further poverty and more hunger.

bu da daha fazla fakirlik ve açlıkla sonuçlanıyor.

We knew we could fix this.

Bunu düzeltebileceğimizi biliyorduk.

In 2017,

2017'de,

we had heard of this handheld, portable DNA sequencer

Oxford Nanopor MinION isimli

bu elde taşınabilir, portatif DNA dizileyiciyi duymuştuk.

called an Oxford Nanopore MinION.

This was being used in West Africa to fight Ebola.

Bu makine Batı Afrika'da ebolayla savaşmak için kullanıldı.

So we thought:

Düşündük ki,

Why can't we use this in East Africa to help farmers?

neden bunu Doğu Afrika'daki çiftçilere yardım etmek için kullanmıyoruz?

So, what we did was we set out to do that.

Yaptığımız şey bunu gerçekleştirmek için yola koyulmaktı.

At the time, the technology was very new,

O zamanlar bu teknoloji henüz çok yeniydi

and many doubted we could replicate this on the farm.

ve birçoğu, aynısını çiftlikte yapabileceğimizden şüphe etti.

When we set out to do this,

Bunu yapmaya koyulduğumuzda

one of our "collaborators" in the UK

Birleşik Krallık'taki ortaklarımızdan biri

told us that we would never get that to work in East Africa,

bırakın çiftliği, Doğu Afrika'da bile bunu asla çalıştıramayacağımızı söyledi.

let alone on the farm.

So we accepted the challenge.

Biz de bu meydan okumayı kabul ettik.

This person even went so far as to bet us two of the best bottles of champagne

Hatta bu kişi, makineyi asla çalıştıramayacağımıza dair

en iyisinden 2 şişe şampanyasına bizimle bahse girecek kadar ileri gitti.

that we would never get that to work.

Two words:

2 kelime:

pay up.

şampanya zamanı.

(Laughter)

(Gülme sesleri)

(Applause)

(Alkışlar)

Pay up, because we did it.

Evet, çünkü başardık.

We took the entire high-tech molecular lab

Yüksek teknoloji moleküler laboratuvarın tamamını

to the farmers of Tanzania, Kenya and Uganda,

Tanzanya, Kenya ve Uganda'daki çiftçilere götürdük

and we called it Tree Lab.

ve buna "Ağaç Laboratuvarı" adını verdik.

So what did we do?

Peki ne yaptık?

Well, first of all, we gave ourselves a team name --

Öncelikle kendimize bir ekip adı verdik:

it's called the Cassava Virus Action Project.

"Manyok Virüsü Eylem Projesi"

We made a website,

Bir internet sitesi yaptık.

we gathered support from the genomics and computing communities,

Genomik ve programlama topluluklarından destek topladık

and away we went to the farmers.

ve uzaktaki çiftçilere gittik.

Everything that we need for our Tree Lab

Ağaç Laboratuvarı'mız için gereken her şey

is being carried by the team here.

buradaki ekip tarafından taşındı.

All of the molecular and computational requirements needed

Hasta bitkileri teşhis etmek için ihtiyaç duyulan

to diagnose sick plants is there.

tüm moleküler ve işlemsel gereksinimler orada.

And it's actually all on this stage here as well.

Aslında hepsi aynı zamanda sahnede.

We figured if we could get the data closer to the problem,

Şunu fark ettik ki probleme ve çiftçiye

and closer to the farmer,

ne kadar yakın veri elde edebilirsek

the quicker we could tell her what was wrong with her plant.

bitkisindeki sorunu ona daha hızlı söyleyebiliriz.

And not only tell her what was wrong --

Sadece sorunu söylemekle kalmıyor,

give her the solution.

çözüm de sunuyoruz.

And the solution is,

Çözüm ise tarlasını

burn the field and plant varieties

ve tarlasındaki böceklere

that are resistant to the pests and pathogens she has in her field.

ve patojenlere dirençli bitki türlerini yakmak.

So the first thing that we did was we had to do a DNA extraction.

Öncelikle DNA izolasyonu yapmak zorundaydık.

And we used this machine here.

Bu makineyi burada kullandık.

It's called a PDQeX,

kısaca PDQeX diyoruz ama ''Acayip Hızlı Çıkarma'' anlamında.

which stands for "Pretty Damn Quick Extraction."

(Laughter)

(Gülme sesleri)

I know.

Biliyorum.

My friend Joe is really cool.

Arkadaşım Joe oldukça havalı.

One of the biggest challenges in doing a DNA extraction

DNA izolasyonu yapmadaki en büyük zorluklardan biri

is it usually requires very expensive equipment,

genellikle çok pahalı ekipmanlar gerektirmesi

and takes hours.

ve saatler sürmesi.

But with this machine,

Ama bu makineyle

we've been able to do it in 20 minutes,

bunu 20 dakikada maliyetinin çok altında yapabiliyoruz.

at a fraction of the cost.

And this runs off of a motorcycle battery.

Bir motorsiklet bataryasıyla çalışıyor.

From there, we take the DNA extraction and prepare it into a library,

Oradan DNA özünü alıp bir DNA kütüphanesine hazırlıyoruz,

getting it ready to load on

buradaki portatif elde taşınır genomik dizileyiciye

to this portable, handheld genomic sequencer,

yüklemeye hazır hale getiriyoruz.

which is here,

and then we plug this into a mini supercomputer,

Sonra bunu küçük bir süper bilgisayara takıyoruz,

which is called a MinIT.

buna da MinIT deniyor.

And both of these things are plugged into a portable battery pack.

Bunların her ikisi de portatif bir batarya kutusuna bağlı.

So we were able to eliminate

Böylece bir küçük çaplı aile çiftliğindeki

the requirements of main power and internet,

en kısıtlayıcı 2 faktör olan

which are two very limiting factors on a small-scale family farm.

temel güç ve internet gereksinimlerini ortadan kaldırabiliyorduk.

Analyzing the data quickly can also be a problem.

Verileri hızlıca analiz etmek de bir sorun olabilir.

But this is where me being a computational biologist came in handy.

Ama bu benim bir işlemsel biyolog olmamın işe yaradığı bir nokta.

All that gluing of dead plants,

Tüm o ölü bitkileri yapıştırmak,

and all that measuring,

ölçüm yapmak

and all that computing

ve programlamak

finally came in handy in a real-world, real-time way.

sonunda gerçek dünyada gerçek zamanlı olarak bir işe yaradı.

I was able to make customized databases

Kişiselleştirilmiş veritabanı yapabiliyordum

and we were able to give the farmers results in three hours

ve sonuçları çiftçilere altı ay yerine üç saat içinde verebiliyorduk.

versus six months.

(Applause)

(Alkışlar)

The farmers were overjoyed.

Çiftçiler çok sevinçliydi.

So how do we know that we're having impact?

Peki bir etkimiz olduğunu nasıl biliyoruz?

Nine moths after our Tree Lab,

Ağaç Laboratuvarı'ndan dokuz ay sonra

Asha went from having zero tons per hectare

Asha hektar başına hiç mahsül alamazken

to 40 tons per hectare.

kırk ton almaya başladı.

She had enough to feed her family

Ailesini doyuracak kadarına sahipti

and she was selling it at the market,

ve bunu pazarda satıyordu.

and she's now building a house for her family.

Şimdi ise ailesi için bir ev inşa ediyor.

Yeah, so cool.

Evet, harika.

(Applause)

(Alkışlar)

So how do we scale Tree Lab?

Peki Ağaç Laboratuvarı'nı nasıl ölçeklendiririz?

The thing is,

Durum şu ki

farmers are scaled already in Africa.

Afrika'da çiftçiler zaten ölçeklenmiş.

These women work in farmer groups,

Bu kadınlar çiftçi grubunda çalışıyor.

so helping Asha actually helped 3,000 people in her village,

Asha'ya yardım etmek aslında köydeki 3000 kişiye yardım etti

because she shared the results and also the solution.

çünkü Asha sonuçları ve aynı zamanda çözümü de paylaştı.

I remember every single farmer I've ever met.

Tanıştığım her bir çiftçiyi hatırlıyorum.

Their pain and their joy

Acıları ve neşeleri

is engraved in my memories.

hafızama kazındı.

Our science is for them.

Bilimimiz onlar için.

Tree Lab is our best attempt to help them become more food secure.

Ağaç Laboratuvarı onlara daha fazla yiyeceği korumada

yardım etmek için en iyi girişimimiz.

I never dreamt

Hayatımda en iyi bilimi, en ileri teknoloji genomik aletlerle

that the best science I would ever do in my life

would be on that blanket in East Africa,

Doğu Afrika'nın bu kısmında yapacağımı asla hayal etmezdim.

with the highest-tech genomic gadgets.

But our team did dream

Ama ekibimiz

that we could give farmers answers in three hours versus six months,

çiftçilere altı aydansa üç saat içinde cevap verebilmeyi hayal etti

and then we did it.

ve bunu başardık.

Because that's the power of diversity and inclusion in science.

Çünkü bu bilimdeki farklılık ve kapsamanın gücü.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkışlar)

(Cheers)

(Tezahüratlar)