Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet
Νταν Γκίμπσον: Πώς μπορεί να δημιουργηθεί συνθετικό DNA και να αποσταλεί μέσω του Διαδικτύου
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
about building synthetic cells
για τη δημιουργία συνθετικών κυττάρων
from an international health organization,
από έναν διεθνή οργανισμό υγείας,
για δύο θανάτους στην Κίνα
the H7N9 bird flu.
από τη γρίπη των πτηνών H7N9.
moving across China.
αστραπιαία στην Κίνα,
to produce a flu vaccine
παραγωγής εμβολίου γρίπης
for at least six months.
θα ήταν διαθέσιμο σε πάνω από έξι μήνες.
flu vaccine manufacturing process
διαδικασία παραγωγής εμβολίων
was the only option.
ήταν η μοναδική επιλογή,
from infected patients,
από μολυσμένους ασθενείς,
και να σταλεί σε ένα εργαστήριο
the virus into chicken eggs,
έγχυση του ιού μέσα σε αυγά κότας,
for several weeks
για αρκετές εβδομάδες
for the start of a multistep,
για την έναρξη μιας διαδικασίας κατασκευής
manufacturing process.
και πολύμηνης διάρκειας.
a biological printer,
ένα βιολογικό εκτυπωτή,
for the flu vaccine instructions
from the internet and printed.
του εμβολίου από το διαδίκτυο,
in which flu vaccines are made,
των εμβολίων γρίπης,
our ability to read and write DNA
τη δυνατότητα ανάγνωσης και συγγραφής DNA
biological teleportation.
βιολογική τηλεμεταφορά.
who builds stuff out of DNA.
που δημιουργεί υλικό από DNA.
one of my favorite things to do
αλλά μου αρέσει πολύ
and put it back together
και να το ξανασυναρμολογώ
better how it works.
just like coders programing a computer.
και να προγραμματίσω το DNA
είναι διαφορετικές.
and things like vaccines and therapeutics
εμβόλια και θεραπευτικές ουσίες
that were previously impossible.
recipient Craig Venter
που έλαβε το Εθνικό Μετάλλιο Επιστημών
of the functions and characteristics
και τα χαρακτηριστικά
including viruses and living cells,
των ιών και των κυττάρων,
that code of DNA,
και να γράψει τον κώδικα,
in a distant location.
να τα ανακατασκευάσει αλλού.
by biological teleportation.
of creating, for the first time,
from DNA code in the computer.
από κώδικα DNA στον υπολογιστή.
as a scientist looking for a job,
it doesn't get any better than this.
δεν υπήρχε καλύτερη δουλειά.
of DNA within an organism.
το πλήρες σύνολο DNA ενός οργανισμού.
Genome Project in 2003,
Γονιδιώματος, το 2003,
effort to identify
προσπάθεια ταυτοποίησης
of a human being,
αποτυπώματος ενός ανθρώπου,
γονιδιωματικής βιολογίας.
the techniques for reading DNA.
τις τεχνικές ανάγνωσης του DNA,
of the As, Cs, Ts and Gs
την αλληλουχία των A, C, T, G.
the techniques for writing DNA.
συγγραφής του DNA.
ξεκίνησα να γράφω μικρές προτάσεις,
as writing short sentences,
writing paragraphs
for proteins and living cells.
για πρωτεΐνες και ζώντα κύτταρα.
machines at making new products,
μηχανές κατασκευής νέων προϊόντων,
του 25% της αγοράς φαρμάκων
pharmaceutical market,
would drive this bioeconomy even more,
θα ενίσχυε περαιτέρω τη βιο-οικονομία,
just like computers.
να προγραμματιστούν σαν υπολογιστές
would enable biological teleportation ...
θα έκανε εφικτή την τηλεμεταφορά
biological material,
these promises to fruition,
for the first time,
να δημιουργήσει πρώτη,
from a number of companies,
μικρά κομμάτια DNA από διάφορες εταιρίες,
bottles of chemicals that make up DNA,
με χημικές ουσίες που κάνουν το DNA,
those very short pieces of DNA for you.
developing the technology
those short pieces of DNA
βακτηριακά γονιδιώματα.
contained over one million letters.
είχε πάνω από ένα εκατομμύρια γράμματα,
of your average novel,
of those letters in the correct order,
από αυτά τα γράμματα στη σωστή σειρά,
by developing a procedure
μια διαδικασία που προσπάθησα
isothermal in vitro recombination method."
μέθοδο in vitro ενός βήματος».
didn't like this technically accurate name
κοινότητα απέρριψε την ονομασία αυτή
«Συναρμολόγηση Γκίμπσον».
is now the gold standard tool,
είναι η πλέον καθιερωμένη
ή μεγάλων τμημάτων DNA.
the complete bacterial genome,
το πλήρες βακτηριδιακό γονιδίωμα,
self-replicating cell.
αυτο-πολλαπλασαζόμενο κύτταρο.
as the operating system of the cell,
ως το λειτουργικό σύστημα του κυττάρου
necessary to boot up the genome.
για την έναρξη του γονιδιώματος.
where we could reprogram cells
των κυττάρων των βακτηρίων
bacterial species into another,
σε άλλα είδη βακτηρίων,
with that of another.
ενός κυττάρου βακτηρίου σε άλλο.
technology then paved the way
γονιδιώματος άνοιξε τον δρόμο
written by scientists
γραμμένων από επιστήμονες
for reading and writing DNA
που είχαμε αναπτύξει
when we announced the creation
ανακοινώσαμε τη δημιουργία
was sequenced, back in 1995,
γονιδιώματος ενός βακτηρίου, το 1995,
have been sequenced and stored
γονιδιώματος βακτηρίου αποθηκεύτηκαν
was the proof of concept
sequence out of the computer
από τον υπολογιστή
into a free-living, self-replicating cell,
πληροφορία σε ένα ζωντανό κύτταρο
of the species that we constructed.
why there may be concerns
μπορεί να υπάρχουν ανησυχίες
of genetic manipulation.
γονιδιακής χειραγώγησης.
for great societal benefit,
να ωφελεί πολλαπλά την κοινωνία,
carrying out the very first experiment,
ακόμη και πριν το πρώτο μας πείραμα,
with the public and the government
και την κυβέρνηση
and regulate this new technology.
κανόνες ελέγχου της νέας τεχνολογίας.
was to screen every customer
ο έλεγχος κάθε πελάτη καθώς
σύνθεσης DNA κάθε πελάτη,
are not being made by bad guys,
are reported to the FBI
αναφέρονται στο FBI
law-enforcement agencies.
κυβερνητικές οργανώσεις.
will power the next industrial revolution
την επόμενη βιομηχανική επανάσταση
τη βιομηχανία και την οικονομία
global sustainability challenges.
παγκόσμιες προκλήσεις βιωσιμότητας
biobased sources,
πηγές βιολογικής προέλευσης,
from engineered microbes,
από συνθετικά κατασκευασμένα μικρόβια
printed at a patient's bedside.
που τυπώνονται στο δωμάτιο του ασθενή.
to create synthetic cells
σύνθεσης κυττάρων
στη συγγραφή DNA .
we found ways to write DNA faster,
να συγγράφουμε DNA
και πιο αξιόπιστα.
of these technologies,
readily automate the processes
out of the scientist's hands
από την εργαστηριακή δουλειά
τον πρώτο εκτυπωτή DNA.
essential in writing DNA
για τη συγγραφή DNA
around the world are working on.
και ερευνητές σε όλο τον κόσμο.
about the H7N9 bird flu scare in China.
για τη γρίπη στην Κίνα.
had already isolated the virus,
the DNA sequence to the internet.
και ανέβασε την αλληλουχία στο διαδίκτυο.
we downloaded the DNA sequence
κατεβάσαμε την αλληλουχία DNA
we printed it on the BioXp.
την τυπώσαμε στο BioXp.
that synthetic DNA into a flu vaccine.
σε εμβόλιο γρίπης.
dating back to the 1940s,
με τεχνολογία του 1940,
to arrive from China
να έλθει από την Κίνα
their egg-based approach.
την προσέγγιση με τα αυγά.
developed ahead of time
dangerous strain,
για ένα επικίνδυνο στέλεχος ιού,
παρήγγειλε ένα απόθεμα.
to appreciate, more than ever,
a biological teleporter.
ένα βιολογικό τηλεμεταφορέα.
digital-to-biological converter.
από ψηφιακό σε βιολογικό.
short pieces of DNA,
προκατασκευασμένα κομμάτια DNA,
ψηφιοποιημένο κώδικα DNA
into biological entities,
σε βιολογικές οντότητες,
proteins or even viruses.
as a DVD player,
το BioXp σαν ένα DVD player
software and instrumentation engineers
μηχανικούς λογισμικού και βιομηχανολόγους
εργαστηριακές διαδικασίες
to predict what DNA to build,
building blocks of DNA into short pieces,
μικρά αυτοτελή κομμάτια DNA,
those short pieces into much longer ones,
των μικρών κομματιών σε μεγαλύτερα,
into other biological entities,
σε άλλες βιολογικές οντότητες,
it was effective.
that once took weeks or months
παλιά χρειάζονταν εβδομάδες ή μήνες
in just one to two days.
να γίνουν σε μόλις μία με δυο μέρες.
any human intervention
καμιά ανθρώπινη παρεμβολή.
by the receipt of an email
ενός ηλεκτρονικού μηνύματος
from anywhere in the world.
από οπουδήποτε στον κόσμο.
the DBC to fax machines.
received images and documents,
εικόνες και έγγραφα
fax machines have evolved.
οι μηχανές φαξ.
is unrecognizable,
δεν είναι πια αναγνωρίσιμο,
still didn't know what a fax machine was,
δεν ήξεραν τι είναι μηχανή φαξ,
to grasp the concept
on the other side of the world.
στην άλλη άκρη του κόσμου.
that a fax machine does
of digital information for granted.
τη γρήγορη ανταλλαγή ψηφιακών πληροφοριών.
in similar ways as fax machines have.
θα εξελιχθεί όπως τα fax.
the size of the instrument,
το μέγεθός της συσκευής,
the underlying technology
τεχνολογία του πιο αξιόπιστη,
faster and more accurate.
when synthesizing DNA,
στη σύνθεση DNA,
between a medicine working or not
θα είναι αποτελεσματικό ή όχι
θα είναι ζωντανό ή όχι.
for the distributed manufacturing
στην κατανεμημένη κατασκευή φαρμάκων
could use a DBC
χρειάζονται ένα DBC
for a patient at their bedside.
στο δωμάτιο του ασθενή.
when it's routine for people to have a DBC
συνηθισμένο κάποιος να έχει ένα DBC
home computer or smart phone
ή το smart phone του
their prescriptions,
in strategic areas around the world,
σε στρατηγικές περιοχές σε όλο τον κόσμο
σε ξεσπάσματα επιδημιών.
στην Ατλάντα της Τζόρτζια μπορούσε
to a DBC on the other side of the world,
σε ένα DBC στην άλλη άκρη του κόσμου
right on the front lines.
στην πρώτη γραμμή.
specifically tailored to the flu strain
ειδικό για το συγκεκριμένο στέλεχος
στην περιοχή αυτή
vaccines and shipping them out,
go as far as the imagination goes.
εκτείνονται απεριόριστα,
placing a DBC on another planet.
the digital instructions to that DBC
να στείλουν ψηφιακές εντολές στον DBC
or to make synthetic organisms
ή συνθετικών οργανισμών
fuel or building materials,
τροφές, καύσιμα ή δομικά υλικά
more habitable for humans.
κατοικήσιμος από ανθρώπους
traveling at the speed of light,
διαδίδονται με ταχύτητα φωτός,
to send those digital instructions
για να στείλεις ψηφιακές εντολές
to physically deliver those same samples
για να παραδοθούν τα δείγματα
beaming new medicines across the globe,
νέα φάρμακα σε όλη την υδρόγειο
και κατα παραγγελια
infectious diseases
από νέες μολυσματικές ασθένειες
for those who don't have time to wait.
για όσους δεν έχουν χρόνο να περιμένουν
ABOUT THE SPEAKER
Dan Gibson - Genome writerDan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution.
Why you should listen
In 2004, Dan Gibson was drawn to a project at the J. Craig Venter Institute: to build a synthetic cell from scratch. Within days, he was on a path to creating synthetic life alongside genomics pioneers. But to build a whole genome from scratch, Gibson had to first invent new methods to assemble DNA. One method, dubbed the "Gibson Assembly," became a game changer, and a series of firsts followed: first synthetic bacterial genome, first synthetic cell, first minimal cell. Today, these discoveries inform the design of synthetic DNA used for new medicines.
Gibson's teams at SGI and SGI-DNA recently introduced the world's first biologic teleporter, called the Digital-to-Biological Converter (DBC), which turns digital code into functional biologics in the form of DNA, RNA and proteins without human intervention. Imagine a future where digital code is emailed to DBCs at hospitals around the world to deliver personalized medicine at a patient's bedside.
Dan Gibson | Speaker | TED.com