ABOUT THE SPEAKER
Dan Gibson - Genome writer
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.

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.

More profile about the speaker
Dan Gibson | Speaker | TED.com
TED2018

Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet

Dan Gibson: Hoe synthetisch DNA maken en het via internet verzenden

Filmed:
1,461,746 views

Bioloog Dan Gibson bewerkt en programmeert DNA, net zoals programmeurs een computer programmeren. Maar zijn 'code' schept leven en stelt wetenschappers in staat om digitale informatie om te zetten in biologisch materiaal zoals eiwitten en vaccins. Nu is hij op weg naar een nieuw project: 'biologisch transport' dat de belofte inhoudt om nieuwe medicijnen over de hele wereld via internet te verzenden. Leer meer over hoe deze technologie de manier waarop we reageren op ziekte-uitbraken zou kunnen veranderen en ons in staat zou kunnen stellen om gepersonaliseerde recepten thuis te downloaden.
- Genome writer
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.

00:13
AlrightOke, let me tell you
about buildinggebouw syntheticsynthetisch cellscellen
0
1388
3175
Ik wil jullie wat vertellen
over het maken van synthetische cellen
00:16
and printinghet drukken life.
1
4587
1945
en het afdrukken van leven.
00:18
But first, let me tell you a quicksnel storyverhaal.
2
6556
2483
Maar eerst snel een verhaal.
00:21
On MarchMaart 31, 2013,
3
9063
2506
Op 31 maart 2013
00:23
my teamteam and I receivedontvangen an emaile-mail
from an internationalInternationale healthGezondheid organizationorganisatie,
4
11593
4183
kregen mijn team en ik een e-mail van
een internationale gezondheidsorganisatie
00:27
alertingalarmering us that two menmannen diedging dood in ChinaChina
5
15800
2833
om ons te waarschuwen dat
twee mensen in China stierven,
00:30
shortlykort after contractingaanbestedende
the H7N9 birdvogel flugriep.
6
18657
3055
kort na het krijgen
van de H7N9-vogelgriep.
00:34
There were fearsangsten of a globalglobaal pandemicpandemisch
7
22149
1857
Er werd gevreesd
voor een wereldwijde pandemie
00:36
as the virusvirus startedbegonnen rapidlysnel
movingin beweging acrossaan de overkant ChinaChina.
8
24030
3333
toen het virus zich
snel over China verspreidde.
Hoewel methoden bestonden
om een ​​griepvaccin te produceren
00:40
AlthoughHoewel methodsmethoden existedbestonden
to produceproduceren a flugriep vaccinevaccin
9
28004
2782
00:42
and stop the diseaseziekte from spreadingverspreiding,
10
30810
1972
en de verspreiding
van de ziekte te stoppen,
00:44
at bestbeste, it would not be availablebeschikbaar
for at leastminst sixzes monthsmaanden.
11
32806
3844
was dat in het beste geval
pas na zes maanden beschikbaar.
00:49
This is because a slowlangzaam, antiquatedverouderd
flugriep vaccinevaccin manufacturingfabricage processwerkwijze
12
37474
4730
Dat kwam omdat een traag, verouderd
productieproces voor griepvaccin,
00:54
developedontwikkelde over 70 yearsjaar agogeleden
was the only optionkeuze.
13
42228
3958
meer dan 70 jaar geleden ontwikkeld,
de enige optie was.
00:59
The virusvirus would need to be isolatedgeïsoleerd
from infectedbesmet patientspatiënten,
14
47140
3452
Het virus moest worden geïsoleerd
van geïnfecteerde patiënten,
01:02
packagedverpakt up and then sentverzonden to a facilityfaciliteit
15
50616
2294
verpakt en vervolgens verstuurd
naar een bedrijf
01:04
where scientistswetenschappers would injectinjecteren
the virusvirus into chickenkip eggseieren,
16
52934
4016
waar wetenschappers het virus
zouden injecteren in kippeneieren,
01:08
and incubateIncubeer those chickenkip eggseieren
for severalverscheidene weeksweken
17
56974
2571
die eieren enkele weken lang incuberen
01:11
in orderbestellen to preparebereiden the virusvirus
for the startbegin of a multistepmeerstaps,
18
59569
3722
om het virus voor te bereiden
voor de start van een meerstaps,
01:15
multimonthmultimonth flugriep vaccinevaccin
manufacturingfabricage processwerkwijze.
19
63315
3282
maandenlang productieproces
voor een griepvaccin.
01:19
My teamteam and I receivedontvangen this emaile-mail
20
67363
1994
Mijn team en ik kregen deze e-mail
01:21
because we had just inventeduitgevonden
a biologicalbiologisch printerprinter,
21
69381
3886
omdat we vlak daarvoor
een biologische printer hadden ontwikkeld
01:25
whichwelke would allowtoestaan
for the flugriep vaccinevaccin instructionsinstructies
22
73291
2421
die het mogelijk kon maken
om de instructies voor het griepvaccin
01:27
to be instantlyogenblikkelijk downloadedgedownload
from the internetinternet and printedgedrukt.
23
75736
3321
direct van het internet te downloaden
en af te drukken.
01:31
DrasticallyDrastisch speedingversnellen up the way
in whichwelke flugriep vaccinesvaccins are madegemaakt,
24
79633
3286
Dit versnelde drastisch de manier
waarop griepvaccins worden gemaakt
01:34
and potentiallymogelijk savingbesparing thousandsduizenden of liveslevens.
25
82943
2800
en kon zo duizenden levens sparen.
01:38
The biologicalbiologisch printerprinter leveragesHefbomen
our abilityvermogen to readlezen and writeschrijven DNADNA
26
86776
4974
De biologische printer
tilt ons vermogen om DNA te lezen
en schrijven op een hoger plan
01:43
and startsstarts to bringbrengen into focusfocus
27
91774
1970
en brengt iets binnen bereik
dat wij graag omschrijven
als biologische teleportatie.
01:45
what we like to call
biologicalbiologisch teleportationTeleportatie.
28
93768
3133
01:49
I am a biologistbioloog and an engineeringenieur
who buildsbouwt stuffspul out of DNADNA.
29
97704
4200
Ik ben een bioloog en een ingenieur
die dingen maakt van DNA.
Geloof het of niet,
een van mijn favoriete bezigheden is
01:54
Believe it or not,
one of my favoritefavoriete things to do
30
102577
2349
01:56
is to take DNADNA apartdeel
and put it back togethersamen
31
104950
2377
DNA uit elkaar halen
en weer in elkaar zetten
01:59
so that I can understandbegrijpen
better how it workswerken.
32
107351
2758
zodat ik beter kan snappen hoe het werkt.
02:02
I can editBewerk and programprogramma DNADNA to do things,
just like codersprogrammeurs programingprograming a computercomputer.
33
110442
4659
Ik kan DNA bewerken
en programmeren om dingen te doen,
net zoals programmeurs
een computer programmeren.
02:07
But my appsapps are differentverschillend.
34
115797
1801
Maar mijn apps zijn anders.
02:09
They createcreëren life.
35
117622
1246
Zij scheppen leven.
02:10
Self-replicatingZelfreplicerende livingleven cellscellen
and things like vaccinesvaccins and therapeuticsTherapeutics
36
118892
4272
Zelfreplicerende levende cellen
en dingen als vaccins en geneesmiddelen
02:15
that work in waysmanieren
that were previouslyeerder impossibleonmogelijk.
37
123188
3107
die werken op een manier
die voorheen onmogelijk was.
02:19
Here'sHier is NationalNationale MedalMedaille of ScienceWetenschap
recipientontvanger CraigCraig VenterVenter
38
127141
3301
Dit is Craig Venter, ontvanger
van de National Medal of Science,
02:22
and NobelNobel laureatelaureaat HamHam SmithSmith.
39
130466
2135
en Nobelprijswinnaar Ham Smith.
02:25
These two guys sharedgedeelde a similarsoortgelijk visionvisie.
40
133038
2309
Deze twee kerels
deelden een gelijkaardige visie.
02:27
That visionvisie was, because all
of the functionsfuncties and characteristicskenmerken
41
135371
4397
Die visie was dat alle
functies en kenmerken
02:31
of all biologicalbiologisch entitiesentiteiten,
includinginclusief virusesvirussen and livingleven cellscellen,
42
139792
4157
van alle biologische entiteiten,
inbegrepen virussen en levende cellen,
02:35
are writtengeschreven into the codecode of DNADNA,
43
143973
2430
worden geschreven in DNA-code.
02:38
if one can readlezen and writeschrijven
that codecode of DNADNA,
44
146427
3396
En als men die DNA-code
kan lezen en schrijven,
02:41
then they can be reconstructedgereconstrueerd
in a distantafgelegen locationplaats.
45
149847
3263
dan kunnen ze worden gereconstrueerd
op een verre locatie.
02:46
This is what we mean
by biologicalbiologisch teleportationTeleportatie.
46
154043
3334
Dit is wat we bedoelen
met biologische teleportatie.
02:50
To provebewijzen out this visionvisie,
47
158210
1342
Om deze visie te bewijzen
02:51
CraigCraig and HamHam setreeks a goaldoel
of creatinghet creëren van, for the first time,
48
159576
2993
stelden Craig en Ham zich tot doel
om voor het eerst
02:54
a syntheticsynthetisch cellcel, startingbeginnend
from DNADNA codecode in the computercomputer.
49
162593
3153
een synthetische cel te creëren
uitgaande van DNA-code in de computer.
02:58
I mean, come on,
as a scientistwetenschapper looking for a jobbaan,
50
166284
4857
Nou, als wetenschapper op zoek
naar een onderzoeksbaan aan de frontlinie
is dit wel de crème de la crème.
03:03
doing cutting-edgegeavanceerde researchOnderzoek,
it doesn't get any better than this.
51
171165
3063
03:06
(LaughterGelach)
52
174252
1759
(Gelach)
03:08
OK, a genomegenoom is a completecompleet setreeks
of DNADNA withinbinnen an organismorganisme.
53
176035
4527
Een genoom is de complete set
van DNA in een organisme.
03:13
FollowingVolgende the HumanMenselijke
GenomeGenoom ProjectProject in 2003,
54
181138
2709
Naar aanleiding van het Human
Genome Project in 2003,
03:15
whichwelke was an internationalInternationale
effortinspanning to identifyidentificeren
55
183871
2199
een internationale samenwerking
om de complete genetische blauwdruk
03:18
the completecompleet geneticgenetisch blueprintblauwdruk
of a humanmenselijk beingwezen,
56
186094
3158
van een menselijk wezen te identificeren,
03:21
a genomicsgenomics revolutionrevolutie happenedgebeurd.
57
189276
2253
kregen we een revolutie in de genomica.
03:23
ScientistsWetenschappers startedbegonnen masteringMastering
the techniquestechnieken for readinglezing DNADNA.
58
191553
3692
Wetenschappers kregen de technieken
om DNA te lezen van onder de knie.
03:27
In orderbestellen to determinebepalen the orderbestellen
of the As, CsCS, TsTS and GsGS
59
195269
3294
Om de volgorde van de A’s, C’s, T’s
en G’s in een organisme te bepalen.
03:30
withinbinnen an organismorganisme.
60
198587
1266
Maar ik deed iets heel anders.
03:32
But my jobbaan was farver differentverschillend.
61
200475
1556
Ik moest de technieken voor het schrijven
van DNA onder de knie krijgen.
03:34
I needednodig to mastermeester
the techniquestechnieken for writingschrift DNADNA.
62
202412
3006
03:37
Like an authorauteur of a bookboek,
63
205442
1270
Net als bij een boek
03:38
this startedbegonnen out
as writingschrift shortkort sentenceszinnen,
64
206736
2182
begon dit met het schrijven
van korte zinnen,
03:40
or sequencessequenties of DNADNA codecode,
65
208942
2103
of sequenties van DNA-code,
03:43
but this soonspoedig turnedgedraaid into
writingschrift paragraphsleden
66
211069
2278
maar dat werden al snel paragrafen
03:45
and then full-onvolledig op novelsromans of DNADNA codecode,
67
213371
2365
en vervolgens volledige
romans in DNA-code,
03:47
to make importantbelangrijk biologicalbiologisch instructionsinstructies
for proteinseiwitten and livingleven cellscellen.
68
215760
4229
om belangrijke biologische instructies
voor eiwitten en levende cellen te maken.
Niets beters dan levende cellen
03:52
LivingWonen cellscellen are nature'snatuur mostmeest efficientdoeltreffend
machinesmachines at makingmaking newnieuwe productsproducten,
69
220466
3500
voor het maken van nieuwe producten.
03:55
accountingboekhouding for the productionproductie
70
223990
1659
Ze staan in voor de productie
03:57
of 25 percentprocent of the totaltotaal
pharmaceuticalfarmaceutisch marketmarkt,
71
225673
3571
van 25% van de totale
farmaceutische markt,
ter waarde van miljarden dollars.
04:01
whichwelke is billionsmiljarden of dollarsdollars.
72
229268
1933
04:03
We knewwist that writingschrift DNADNA
would driverijden this bioeconomybosbouwbiomassa even more,
73
231823
3881
We wisten dat het schrijven van DNA
deze bio-economie nog verder zou brengen,
04:07
onceeen keer cellscellen could be programmedgeprogrammeerd
just like computerscomputers.
74
235728
3166
eenmaal cellen zouden kunnen worden
geprogrammeerd, net als computers.
We wisten ook dat schrijven van DNA
biologische teleportatie mogelijk maakte:
04:11
We alsoook knewwist that writingschrift DNADNA
would enablein staat stellen biologicalbiologisch teleportationTeleportatie ...
75
239339
4651
04:17
the printinghet drukken of definedbepaald,
biologicalbiologisch materialmateriaal,
76
245186
2908
afdrukken van gedefinieerd,
biologisch materiaal
04:20
startingbeginnend from DNADNA codecode.
77
248118
1695
uitgaande van de DNA-code.
04:22
As a stepstap towardin de richting van bringingbrengen
these promisesbeloften to fruitionvervulling,
78
250575
2962
Om deze beloften waar te maken,
stelde ons team zich ten doel
om voor de eerste keer
04:25
our teamteam setreeks out to createcreëren,
for the first time,
79
253561
2722
04:28
a syntheticsynthetisch bacterialbacterie- cellcel,
80
256307
2238
een synthetische bacteriële cel te maken
04:30
startingbeginnend from DNADNA codecode in the computercomputer.
81
258569
2599
uitgaande van DNA-code in de computer.
04:33
SyntheticSynthetische DNADNA is a commoditykoopwaar.
82
261918
2127
Synthetisch DNA is een grondstof.
04:36
You can orderbestellen very shortkort piecesstukken of DNADNA
from a numberaantal of companiesbedrijven,
83
264069
3611
Je kunt heel korte stukjes DNA
bestellen bij een aantal bedrijven,
04:39
and they will startbegin from these fourvier
bottlesflessen of chemicalsChemicaliën that make up DNADNA,
84
267704
3667
en ze zullen uit deze vier flesjes
met de chemische bestanddelen van DNA,
04:43
G, A, T and C,
85
271395
1445
G, A, T en C,
04:44
and they will buildbouwen
those very shortkort piecesstukken of DNADNA for you.
86
272864
3256
zeer korte stukjes DNA voor je bouwen.
04:48
Over the pastverleden 15 yearsjaar or so,
87
276986
1833
In de afgelopen 15 jaar of zo
04:50
my teamsteams have been
developingontwikkelen the technologytechnologie
88
278843
2323
ontwikkelden mijn teams de technologie
04:53
for stitchingbinddraad togethersamen
those shortkort piecesstukken of DNADNA
89
281190
2756
om die korte stukjes DNA
aan elkaar te naaien
04:55
into completecompleet bacterialbacterie- genomesgenomen.
90
283970
2190
tot volledige bacteriële genomen.
04:58
The largestDe grootste genomegenoom that we constructedgebouwd
containedbevatte over one millionmiljoen lettersbrieven.
91
286871
4333
Ons grootste genoom omvatte
meer dan één miljoen letters.
05:03
WhichDie is more than twicetweemaal the sizegrootte
of your averagegemiddelde novelroman,
92
291942
2660
Dat is meer dan twee keer de grootte
van een gemiddelde roman
05:06
and we had to put everyelk singlesingle one
of those lettersbrieven in the correctcorrect orderbestellen,
93
294626
3443
en we moesten elk van die letters
in de juiste volgorde zetten
05:10
withoutzonder a singlesingle typotypo.
94
298093
1269
zonder één enkele tikfout.
05:11
We were ablein staat to accomplishbereiken this
by developingontwikkelen a procedureprocedure
95
299386
4293
Dit kon door het ontwikkelen
van een procedure
05:15
that I triedbeproefd to call the "one-stepOne-Step
isothermalIsotherm in vitrovitro recombinationrecombinatie methodmethode."
96
303703
5047
die ik de ‘éénstaps isotherme in vitro
recombinatiemethode’ probeerde te noemen.
05:20
(LaughterGelach)
97
308774
2089
(Gelach)
05:22
But, surprisinglyverrassend, the sciencewetenschap communitygemeenschap
didn't like this technicallytechnisch gezien accurateaccuraat namenaam
98
310887
4992
Verrassend genoeg vond
de wetenschappelijke gemeenschap
deze technisch nauwkeurige naam niet leuk
05:27
and decidedbeslist to call it GibsonGibson AssemblyVergadering.
99
315903
2600
en besloot ze het
de ‘Gibson Assembly’ te noemen.
Gibson Assembly is nu
het standaardgereedschap
05:31
GibsonGibson AssemblyVergadering
is now the goldgoud standardstandaard- toolgereedschap,
100
319625
2857
dat wordt gebruikt
in laboratoria over de hele wereld
05:34
used in laboratorieslaboratoria around the worldwereld-
101
322506
2468
05:36
for buildinggebouw shortkort and long piecesstukken of DNADNA.
102
324998
2800
voor de bouw van
korte en lange stukken DNA.
05:40
(ApplauseApplaus)
103
328236
5333
(Applaus)
Zodra het volledige bacteriegenoom
chemisch was gesynthetiseerd,
05:45
OnceEenmaal we chemicallychemisch synthesizedgesynthetiseerd
the completecompleet bacterialbacterie- genomegenoom,
104
333593
3325
was onze volgende uitdaging
een ​​weg te vinden
05:48
our nextvolgende challengeuitdaging was to find a way
105
336942
2310
05:51
to convertconverteren it into a free-livingvrij leven,
self-replicatingzelfreplicerende cellcel.
106
339276
3468
om het om te zetten tot een vrij levende,
zelfreplicerende cel.
We zagen het genoom
als het besturingssysteem van de cel,
05:55
Our approachnadering was to think of the genomegenoom
as the operatingbedrijfs- systemsysteem of the cellcel,
107
343427
3825
05:59
with the cellcel containingbevattende the hardwarehardware
necessarynoodzakelijk to bootboot up the genomegenoom.
108
347276
4495
met in de cel de nodige hardware
om het genoom op te starten.
06:04
ThroughDoor middel van a lot of trialproces and errorfout,
109
352553
1619
Met veel gissen en missen
06:06
we developedontwikkelde a procedureprocedure
where we could reprogramherprogrammeren cellscellen
110
354196
3135
ontwikkelden we een procedure
om cellen te herprogrammeren
06:09
and even convertconverteren one
bacterialbacterie- speciessoorten into anothereen ander,
111
357355
3349
en zelfs één bacteriesoort
om te zetten tot een andere
door het genoom van één cel
te vervangen door dat van een andere.
06:12
by replacingvervangen the genomegenoom of one cellcel
with that of anothereen ander.
112
360728
3524
06:17
This genomegenoom transplantationtransplantatie
technologytechnologie then pavedgeplaveid the way
113
365363
4064
Deze techniek voor genoomtransplantatie
effende dan de weg
06:21
for the booting-upboot-up of genomesgenomen
writtengeschreven by scientistswetenschappers
114
369451
3229
voor het opstarten van genomen
geschreven door wetenschappers
06:24
and not by MotherMoeder NatureNatuur.
115
372704
1667
en niet door moeder natuur.
06:26
In 2010, all of the technologiestechnologieën
116
374768
2619
In 2010 kwamen alle technologieën
06:29
that we had been developingontwikkelen
for readinglezing and writingschrift DNADNA
117
377411
2785
die we hadden ontwikkeld
voor het lezen en schrijven van DNA
06:32
all camekwam togethersamen
when we announcedaangekondigd the creationschepping
118
380220
2921
bij elkaar toen we de creatie aankondigden
06:35
of the first syntheticsynthetisch cellcel,
119
383165
2214
van de eerste synthetische cel,
06:37
whichwelke of courseCursus, we calledriep SynthiaSynthia.
120
385403
2158
die we natuurlijk Synthia noemden.
06:39
(LaughterGelach)
121
387585
2001
(Gelach)
06:41
Ever sincesinds the first bacterialbacterie- genomegenoom
was sequencedgesequenced, back in 1995,
122
389610
4580
Sinds het eerste bacterieel genoom
in 1995 werd gesequenced
06:46
thousandsduizenden more wholegeheel bacterialbacterie- genomesgenomen
have been sequencedgesequenced and storedopgeslagen
123
394214
3459
zijn duizenden bacteriële
genomen gesequenced
06:49
in computercomputer databasesdatabases.
124
397697
1406
en opgeslagen in computerdatabases.
06:51
Our syntheticsynthetisch cellcel work
was the proofbewijs of conceptconcept
125
399601
2387
Ons werk aan de synthetische cel toonde
dat we dit proces konden omkeren:
06:54
that we could reverseomgekeerde this processwerkwijze:
126
402012
2010
06:56
pullTrekken a completecompleet bacterialbacterie- genomegenoom
sequencevolgorde out of the computercomputer
127
404046
3595
haal een volledige bacteriële
genoomsequentie uit de computer
06:59
and convertconverteren that informationinformatie
into a free-livingvrij leven, self-replicatingzelfreplicerende cellcel,
128
407665
4761
en breng die informatie over
in een vrij levende, zelfreplicerende cel,
07:04
with all of the expectedverwacht characteristicskenmerken
of the speciessoorten that we constructedgebouwd.
129
412450
4338
met alle verwachte kenmerken
van de soort die we bouwden.
07:10
Now I can understandbegrijpen
why there maymei be concernszorgen
130
418409
2549
Nu begrijp ik wel
waarom er zorgen kunnen zijn
07:12
about the safetyveiligheid of this levelniveau
of geneticgenetisch manipulationmanipulatie.
131
420982
3194
over de veiligheid van dit niveau
van genetische manipulatie.
07:16
While the technologytechnologie has the potentialpotentieel
for great societalmaatschappelijke benefitvoordeel,
132
424918
4151
Hoewel de technologie potentieel heeft
voor grote maatschappelijke baten,
07:21
it alsoook has the potentialpotentieel for doing harmkwaad.
133
429093
2440
kan ze ook schade veroorzaken.
Met dit in het achterhoofd
begon ons team,
07:24
With this in mindgeest, even before
carryingvervoer out the very first experimentexperiment,
134
432355
4063
nog voor ons allereerste experiment,
07:28
our teamteam startedbegonnen to work
with the publicopenbaar and the governmentregering
135
436442
2865
samen te werken met publiek en overheid
07:31
to find solutionsoplossingen togethersamen
136
439331
2603
om samen oplossingen te vinden
07:33
to responsiblyop een verantwoorde manier developontwikkelen
and regulateregelen this newnieuwe technologytechnologie.
137
441958
3800
om deze nieuwe technologie verantwoord
te ontwikkelen en te reguleren.
07:38
One of the outcomesuitkomsten from those discussionsdiscussies
was to screenscherm everyelk customerklant
138
446331
3802
Een van de uitkomsten van die gesprekken
was om elke klant te screenen
07:42
and everyelk customer'svan klant DNADNA synthesissynthese ordersorden,
139
450157
2595
evenals de bestelde
DNA-synthese van elke klant,
07:44
to make sure that pathogenspathogenen or toxinstoxines
are not beingwezen madegemaakt by badslecht guys,
140
452776
4896
om ervoor te zorgen
dat ziekteverwekkers of toxinen
niet door boosdoeners worden gemaakt,
07:49
or accidentallyper ongeluk by scientistswetenschappers.
141
457696
1934
of per ongeluk door wetenschappers.
07:52
All suspiciousverdacht ordersorden
are reportedgerapporteerd to the FBIFBI
142
460974
3388
Alle verdachte bestellingen
worden aan het FBI gemeld
07:56
and other relevantrelevant
law-enforcementrechtshandhaving agenciesagentschappen.
143
464386
2770
alsook aan andere relevante
wetshandhavingsinstanties.
Technologieën voor synthetische cellen
08:00
SyntheticSynthetische cellcel technologiestechnologieën
will powermacht the nextvolgende industrialindustrieel revolutionrevolutie
144
468641
4270
zijn de motor voor de volgende
industriële revolutie
08:04
and transformtransformeren industriesindustrieën and economieseconomieën
145
472935
2864
en zullen industrieën
en economieën omvormen
08:07
in waysmanieren that addressadres
globalglobaal sustainabilityduurzaamheid challengesuitdagingen.
146
475823
3667
om uitdagingen van mondiale
duurzaamheid aan te pakken.
08:12
The possibilitiesmogelijkheden are endlesseindeloos.
147
480006
2206
De mogelijkheden zijn eindeloos.
08:14
I mean, you can think of clotheskleren
148
482236
1588
Ik bedoel, denk aan kleding
08:15
constructedgebouwd formformulier renewablehernieuwbare
biobasedbiobased sourcesbronnen,
149
483848
3697
gemaakt uit hernieuwbare bronnen
op biologische basis,
08:19
carsauto's runninglopend on biofuelbiobrandstof
from engineeredgemanipuleerde microbesmicroben,
150
487569
3651
auto's die rijden op biobrandstof
uit gemanipuleerde microben,
08:23
plasticskunststoffen madegemaakt from biodegradablebiologisch afbreekbaar polymerspolymeren
151
491244
3579
plastics gemaakt van
biologisch afbreekbare polymeren
08:26
and customizedafgestemde therapiestherapieën,
printedgedrukt at a patient'spatiënten bedsidebed.
152
494847
3719
en op maat gemaakte therapieën,
afgedrukt bij het bed van een patiënt.
08:31
The massivemassief effortsinspanningen
to createcreëren syntheticsynthetisch cellscellen
153
499196
2587
De enorme inspanningen
om synthetische cellen te creëren
08:33
have madegemaakt us worldwereld- leadersleiders at writingschrift DNADNA.
154
501807
2800
maakten ons tot wereldleiders
in het schrijven van DNA.
08:37
ThroughoutIn de gehele the processwerkwijze,
we foundgevonden waysmanieren to writeschrijven DNADNA fastersneller,
155
505149
3722
Gedurende het hele proces
vonden we manieren om DNA sneller,
08:40
more accuratelynauwkeurig and more reliablybetrouwbaar.
156
508895
2200
nauwkeuriger en betrouwbaarder
te schrijven.
08:43
Because of the robustnessrobuustheid
of these technologiestechnologieën,
157
511688
2294
Vanwege de robuustheid
van deze technologieën,
08:46
we foundgevonden that we could
readilygemakkelijk automateautomatiseren the processesprocessen
158
514006
3000
vonden we dat we de processen
gemakkelijk konden automatiseren.
08:49
and moveverhuizing the laboratorylaboratorium workflowswerkstromen
out of the scientist'swetenschapper handshanden
159
517030
3666
We laten ze niet in het laboratorium
door een wetenschapper doen,
08:52
and ontonaar a machinemachine.
160
520720
1266
maar door een machine.
08:55
In 2013, we builtgebouwd the first DNADNA printerprinter.
161
523004
3000
In 2013 bouwden we de eerste DNA-printer.
08:58
We call it the BioXpBioXp.
162
526631
2309
We noemen hem de BioXp.
09:00
And it has been absolutelyAbsoluut
essentialessentieel in writingschrift DNADNA
163
528964
3196
Hij was absoluut essentieel
bij het schrijven van DNA
09:04
acrossaan de overkant a numberaantal of applicationstoepassingen
164
532184
1615
bij een aantal toepassingen
09:05
my teamteam and researchersonderzoekers
around the worldwereld- are workingwerkend on.
165
533823
3800
waar mijn team en onderzoekers
over de hele wereld mee bezig zijn.
09:10
It was shortlykort after we builtgebouwd the BioXpBioXp
166
538077
2017
Kort na het bouwen van de BioXp
09:12
that we receivedontvangen that emaile-mail
about the H7N9 birdvogel flugriep scarelaten schrikken in ChinaChina.
167
540118
4886
kregen we die e-mail over de angst
voor de H7N9-vogelgriep in China.
09:17
A teamteam of ChineseChinees scientistswetenschappers
had alreadynu al isolatedgeïsoleerd the virusvirus,
168
545498
3421
Een team van Chinese wetenschappers
had het virus al geïsoleerd,
09:20
sequencedgesequenced its DNADNA and uploadedgeüpload
the DNADNA sequencevolgorde to the internetinternet.
169
548943
3516
het DNA gesequenced en de DNA-sequentie
naar het internet geüpload.
09:25
At the requestaanvraag of the US governmentregering,
we downloadedgedownload the DNADNA sequencevolgorde
170
553616
3515
Op verzoek van de Amerikaanse regering
downloadden we de DNA-sequentie
09:29
and in lessminder than 12 hoursuur,
we printedgedrukt it on the BioXpBioXp.
171
557155
3565
en in minder dan 12 uur
drukten we het af op de BioXp.
09:33
Our collaboratorsmedewerkers at NovartisNovartis
172
561529
1578
Onze medewerkers bij Novartis
09:35
then quicklysnel startedbegonnen turningdraaien
that syntheticsynthetisch DNADNA into a flugriep vaccinevaccin.
173
563131
4015
gingen vervolgens snel aan de slag
om van dat synthetische DNA
een griepvaccin te maken.
09:39
MeanwhileOndertussen, the CDCCDC, usinggebruik makend van technologytechnologie
datingdating back to the 1940s,
174
567497
4530
Intussen wachtte de CDC,
met hun technologie uit de jaren 1940,
nog steeds op het virus uit China
09:44
was still waitingaan het wachten for the virusvirus
to arriveaankomen from ChinaChina
175
572051
2930
zodat ze konden beginnen met hun
op eieren gebaseerde aanpak.
09:47
so that they could beginbeginnen
theirhun egg-basedop basis van eieren approachnadering.
176
575005
2740
09:50
For the first time, we had a flugriep vaccinevaccin
developedontwikkelde aheadverder of time
177
578234
3549
Voor de eerste keer hadden we
een griepvaccin op tijd klaar
09:53
for a newnieuwe and potentiallymogelijk
dangerousgevaarlijk strainspanning,
178
581807
2469
voor een nieuwe en
potentieel gevaarlijke stam
09:56
and the US governmentregering orderedbestelde a stockpilevoorraad.
179
584300
2641
en de Amerikaanse regering
bestelde een voorraad.
09:58
(ApplauseApplaus)
180
586965
5628
(Applaus)
Toen pas begon ik
10:04
This was when I beganbegon
to appreciateop prijs stellen, more than ever,
181
592617
2468
de mogelijkheden van biologische
teleportatie te beseffen.
10:07
the powermacht of biologicalbiologisch teleportationTeleportatie.
182
595109
2754
10:09
(LaughterGelach)
183
597887
1150
(Gelach)
10:11
NaturallyNatuurlijk, with this in mindgeest,
184
599061
2088
Met dit in het achterhoofd
gingen we natuurlijk
een biologische teleporter bouwen.
10:13
we startedbegonnen to buildbouwen
a biologicalbiologisch teleporterteleporter.
185
601173
2206
10:16
We call it the DBCDBC.
186
604402
2189
We noemen hem de DBC
10:18
That's shortkort for
digital-to-biologicaldigitaal-naar-biologisch converterConverter.
187
606615
3132
voor digitaal-naar-biologisch convertor.
In tegenstelling tot de BioXp,
10:22
UnlikeIn tegenstelling tot the BioXpBioXp,
188
610267
1334
10:23
whichwelke startsstarts from pre-manufacturedvooraf vervaardigde
shortkort piecesstukken of DNADNA,
189
611625
3079
die uitgaat van geprefabriceerde
korte stukjes DNA,
10:26
the DBCDBC startsstarts from digitizedgedigitaliseerd DNADNA codecode
190
614728
3103
begint de DBC
met gedigitaliseerde DNA-code
10:29
and convertsconverteert that DNADNA codecode
into biologicalbiologisch entitiesentiteiten,
191
617855
3055
en converteert die DNA-code
in biologische entiteiten
10:32
suchzodanig as DNADNA, RNARNA,
proteinseiwitten or even virusesvirussen.
192
620934
3533
zoals DNA, RNA,
proteïnen of zelfs virussen.
10:37
You can think of the BioXpBioXp
as a DVDDVD playerspeler,
193
625188
2873
De BioXp kun je zien als een dvd-speler,
10:40
requiringvereisen a physicalfysiek DVDDVD to be insertedingevoegd,
194
628085
3048
waarin je een fysieke dvd moet steken,
terwijl de DBC Netflix is.
10:43
whereasterwijl the DBCDBC is NetflixNetflix.
195
631157
2333
10:47
To buildbouwen the DBCDBC,
196
635974
1232
Om de DBC te bouwen,
10:49
my teamteam of scientistswetenschappers workedwerkte with
softwaresoftware and instrumentationinstrumentatie engineersingenieurs
197
637230
4849
werkte mijn team van wetenschappers
met software- en instrumentatie-ingenieurs
10:54
to collapseineenstorting multiplemeerdere laboratorylaboratorium workflowswerkstromen,
198
642103
2768
om meerdere laboratoriumprocedés
samen te brengen in één enkele kast.
10:56
all in a singlesingle boxdoos.
199
644895
1468
10:58
This includedingesloten softwaresoftware algorithmsalgoritmen
to predictvoorspellen what DNADNA to buildbouwen,
200
646696
3881
Met daarin software-algoritmen
om te voorspellen welk DNA te bouwen,
11:02
chemistrychemie to linklink the G, A, T and C
buildinggebouw blocksblokken of DNADNA into shortkort piecesstukken,
201
650601
4452
chemie om de G-, A-, T- en C-bouwstenen
van DNA samen te voegen tot korte stukjes,
11:07
GibsonGibson AssemblyVergadering to stitchSteek togethersamen
those shortkort piecesstukken into much longerlanger onesdegenen,
202
655077
4278
Gibson Assembly om die korte stukjes
aan elkaar te naaien tot veel langere,
11:11
and biologybiologie to convertconverteren the DNADNA
into other biologicalbiologisch entitiesentiteiten,
203
659379
3559
en biologie om het DNA om te zetten
in andere biologische entiteiten
11:14
suchzodanig as proteinseiwitten.
204
662962
1182
zoals eiwitten.
11:17
This is the prototypeprototype.
205
665089
1627
Dit is het prototype.
Mooi was het niet,
maar het was wel effectief.
11:18
AlthoughHoewel it wasn'twas niet prettymooi,
it was effectiveeffectief.
206
666740
2190
11:20
It madegemaakt therapeutictherapeutische drugsdrugs and vaccinesvaccins.
207
668954
2293
Het maakte geneesmiddelen en vaccins.
11:23
And laboratorylaboratorium workflowswerkstromen
that onceeen keer tooknam weeksweken or monthsmaanden
208
671271
3774
En laboratoriumprocedés die ooit weken
of maanden in beslag namen,
11:27
could now be carriedgedragen out
in just one to two daysdagen.
209
675069
3548
konden nu in slechts één
of twee dagen worden uitgevoerd.
11:30
And that's all withoutzonder
any humanmenselijk interventioninterventie
210
678641
2587
Dat alles zonder enige
menselijke tussenkomst
11:33
and simplyeenvoudigweg activatedgeactiveerd
by the receiptontvangst of an emaile-mail
211
681252
2591
en eenvoudig geactiveerd
door de ontvangst van een e-mail
11:35
whichwelke could be sentverzonden
from anywhereoveral in the worldwereld-.
212
683867
2543
die vanuit overal in de wereld
kan worden verzonden.
11:39
We like to comparevergelijken
the DBCDBC to faxFax machinesmachines.
213
687069
3119
We vergelijken de DBC
graag met een faxmachine.
11:43
But whereasterwijl faxFax machinesmachines
receivedontvangen imagesafbeeldingen and documentsdocumenten,
214
691016
3365
Maar terwijl faxapparaten
afbeeldingen en documenten ontvangen,
11:46
the DBCDBC receivesontvangt biologicalbiologisch materialsmaterialen.
215
694405
2738
ontvangt de DBC biologische materialen.
11:50
Now, consideroverwegen how
faxFax machinesmachines have evolvedgeëvolueerd.
216
698024
2682
Denk aan de evolutie van faxapparaten.
11:53
The prototypeprototype of the 1840s
is unrecognizableonherkenbaar,
217
701553
3183
Het prototype van de jaren
1840 is onherkenbaar
als je het vergelijkt
met de faxapparaten van vandaag.
11:56
comparedvergeleken with the faxFax machinesmachines of todayvandaag.
218
704760
2518
11:59
In the 1980s, mostmeest people
still didn't know what a faxFax machinemachine was,
219
707958
3810
In de jaren 1980 wisten de meeste mensen
nog steeds niet wat een fax was,
12:03
and if they did,
220
711792
1396
en als ze dat al deden,
12:05
it was difficultmoeilijk for them
to graspgrijpen the conceptconcept
221
713212
2359
was het voor hen moeilijk te begrijpen
12:07
of instantlyogenblikkelijk reproducingreproduceren an imagebeeld
on the other sidekant of the worldwereld-.
222
715595
3621
hoe je een beeld aan de andere kant
van de wereld direct kon reproduceren.
Maar tegenwoordig zit alles
wat een faxmachine doet
12:11
But nowadaysvandaag de dag, everything
that a faxFax machinemachine does
223
719672
2294
12:13
is integratedgeïntegreerde on our smartslim phonestelefoons,
224
721990
1675
geïntegreerd in onze smartphones,
12:15
and of courseCursus, we take this rapidsnel exchangeuitwisseling
of digitaldigitaal informationinformatie for grantedtoegekend.
225
723689
4418
en vinden we die snelle uitwisseling
van digitale informatie vanzelfsprekend.
12:20
Here'sHier is what our DBCDBC lookslooks like todayvandaag.
226
728831
2452
Zo ziet onze DBC er vandaag uit.
We stellen ons de DBC-evolutie
op een vergelijkbare manier voor
12:23
We imaginestel je voor the DBCDBC evolvingevoluerende
in similarsoortgelijk waysmanieren as faxFax machinesmachines have.
227
731307
4387
als die van de faxapparaten.
12:28
We're workingwerkend to reduceverminderen
the sizegrootte of the instrumentinstrument,
228
736212
2627
We werken eraan om
het instrument te verkleinen,
12:30
and we're workingwerkend to make
the underlyingonderliggende technologytechnologie
229
738863
2619
en om de onderliggende technologie
12:33
more reliablebetrouwbaar, cheapergoedkoper,
fastersneller and more accurateaccuraat.
230
741506
3754
betrouwbaarder, goedkoper,
sneller en nauwkeuriger te maken.
12:38
AccuracyNauwkeurigheid is extremelyuiterst importantbelangrijk
when synthesizingsynthetiseren DNADNA,
231
746061
3762
Nauwkeurigheid is zeer belangrijk
bij het synthetiseren van DNA
12:41
because a singlesingle changeverandering to a DNADNA letterbrief
232
749847
2016
omdat één enkele wijziging
van een DNA-letter
12:43
could mean the differenceverschil
betweentussen a medicinegeneeskunde workingwerkend or not
233
751887
3024
kan uitmaken of je
een geneesmiddel hebt of niet
12:46
or syntheticsynthetisch cellcel beingwezen alivelevend or deaddood.
234
754935
2533
en of een synthetische cel
leeft of dood is.
12:50
The DBCDBC will be usefulnuttig
for the distributedgedistribueerd manufacturingfabricage
235
758292
3460
De DBC zal nuttig zijn
voor het gedistribueerd vervaardigen
12:53
of medicinegeneeskunde startingbeginnend from DNADNA.
236
761776
2000
van geneesmiddelen vanuit DNA.
12:56
EveryElke hospitalziekenhuis in the worldwereld-
could use a DBCDBC
237
764649
2763
Elk ziekenhuis in de wereld
kan een DBC gebruiken
12:59
for printinghet drukken personalizedgepersonaliseerde medicinesgeneesmiddelen
for a patientgeduldig at theirhun bedsidebed.
238
767436
3731
om voor een patiënt gepersonaliseerde
geneesmiddelen te printen bij zijn bed.
13:03
I can even imaginestel je voor a day
when it's routineroutine- for people to have a DBCDBC
239
771846
5010
Ik kan me zelfs voorstellen
dat mensen het ooit normaal vinden
om met hun eigen DBC,
verbonden aan computer of smartphone,
13:08
to connectaansluiten to theirhun
home computercomputer or smartslim phonetelefoon
240
776880
2269
13:11
as a meansmiddelen to downloaddownloaden
theirhun prescriptionsrecepten,
241
779173
2015
recepten te downloaden
13:13
suchzodanig as insulininsuline or antibodyantilichaam therapiestherapieën.
242
781212
2119
zoals insuline of antilichaam-therapieën.
13:15
The DBCDBC will alsoook be valuablewaardevol when placedgeplaatst
in strategicstrategisch areasgebieden around the worldwereld-,
243
783355
4453
De DBC zal ook waardevol zijn
op strategische gebieden in de wereld,
voor een snelle reactie
op beginnende epidemies.
13:19
for rapidsnel responseantwoord to diseaseziekte outbreaksuitbraken.
244
787832
2667
13:22
For examplevoorbeeld, the CDCCDC in AtlantaAtlanta, GeorgiaGeorgië
245
790879
3103
Zo zou de CDC in Atlanta, Georgia,
13:26
could sendsturen flugriep vaccinevaccin instructionsinstructies
to a DBCDBC on the other sidekant of the worldwereld-,
246
794006
4793
instructies voor griepvaccins
kunnen sturen
naar een DBC
aan de andere kant van de wereld,
13:30
where the flugriep vaccinevaccin is manufacturedvervaardigd
right on the frontvoorkant lineslijnen.
247
798823
3944
waar het griepvaccin ter plekke
kan worden geproduceerd.
13:35
That flugriep vaccinevaccin could even be
specificallyspecifiek tailoredop maat to the flugriep strainspanning
248
803085
5230
Dat griepvaccin zou zelfs specifiek
worden afgestemd op het soort griepvirus
13:40
that's circulatingcirculerende in that locallokaal areaGebied.
249
808339
3222
dat daar circuleert.
13:43
SendingVerzenden vaccinesvaccins around in a digitaldigitaal filehet dossier,
250
811585
2492
Vaccins digitaal verzenden,
13:46
ratherliever than stockpilingaanleg van voorraden those samedezelfde
vaccinesvaccins and shippingVerzenden them out,
251
814101
3817
in plaats van het aanleggen van voorraden
van diezelfde vaccins en die te verzenden,
13:49
promisesbeloften to savebesparen thousandsduizenden of liveslevens.
252
817942
2631
belooft duizenden levens te gaan redden.
13:53
Of courseCursus, the applicationstoepassingen
go as farver as the imaginationverbeelding goesgaat.
253
821212
4200
Natuurlijk zullen de toepassingen
zo ver gaan als de verbeelding reikt.
13:58
It's not hardhard to imaginestel je voor
placingplaatsing a DBCDBC on anothereen ander planetplaneet.
254
826164
3995
Je kan je zelfs een DBC
op een andere planeet voorstellen.
14:03
ScientistsWetenschappers on EarthAarde could then sendsturen
the digitaldigitaal instructionsinstructies to that DBCDBC
255
831315
5104
Wetenschappers op aarde
zouden dan digitale instructies
naar die DBC kunnen sturen
14:08
to make newnieuwe medicinesgeneesmiddelen
or to make syntheticsynthetisch organismsorganismen
256
836443
4007
om nieuwe medicijnen
of synthetische organismen te maken
14:12
that produceproduceren oxygenzuurstof, foodeten,
fuelbrandstof or buildinggebouw materialsmaterialen,
257
840474
3667
die zuurstof, voedsel, brandstof
en bouwmaterialen kunnen produceren
14:16
as a meansmiddelen for makingmaking the planetplaneet
more habitablebewoonbaar for humansmensen.
258
844165
3174
om de planeet meer bewoonbaar
voor de mens te maken.
14:20
(ApplauseApplaus)
259
848002
4440
(Applaus)
14:24
With digitaldigitaal informationinformatie
travelingop reis at the speedsnelheid of lightlicht,
260
852466
3341
Digitale informatie reist
met de snelheid van het licht.
Het zou slechts enkele minuten duren
14:27
it would only take minutesnotulen
to sendsturen those digitaldigitaal instructionsinstructies
261
855831
2897
om digitale opdrachten
van de aarde naar Mars te sturen,
14:30
from EarthAarde to MarsMars,
262
858752
1190
14:31
but it would take monthsmaanden
to physicallyfysiek deliverleveren those samedezelfde samplessamples
263
859966
3849
maar het zou maanden duren
om diezelfde monsters er fysiek
met een ruimteschip naartoe te brengen.
14:35
on a spacecraftruimtevaartuig.
264
863839
1150
Maar voorlopig zou ik al tevreden zijn
14:37
But for now, I would be satisfiedtevreden
beamingstralend newnieuwe medicinesgeneesmiddelen acrossaan de overkant the globewereldbol,
265
865821
4603
om nieuwe geneesmiddelen
over de hele wereld rond te sturen,
14:42
fullygeheel automatedautomated and on demandvraag naar,
266
870448
2190
volledig geautomatiseerd en op aanvraag,
14:44
savingbesparing liveslevens from emergingopkomende
infectiousbesmettelijke diseasesziekten
267
872662
3598
en daarmee levens te redden
bij opkomende infectieziekten
en gepersonaliseerde geneesmiddelen
tegen kanker af te drukken
14:48
and printinghet drukken personalizedgepersonaliseerde cancerkanker medicinesgeneesmiddelen
for those who don't have time to wait.
268
876284
4752
voor wie geen tijd heeft
om erop te wachten.
14:53
Thank you.
269
881060
1175
Dank je.
14:54
(ApplauseApplaus)
270
882259
7000
(Applaus)
Translated by Rik Delaet
Reviewed by Axel Saffran

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Dan Gibson - Genome writer
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.

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.

More profile about the speaker
Dan Gibson | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

This site was created in May 2015 and the last update was on January 12, 2020. It will no longer be updated.

We are currently creating a new site called "eng.lish.video" and would be grateful if you could access it.

If you have any questions or suggestions, please feel free to write comments in your language on the contact form.

Privacy Policy

Developer's Blog

Buy Me A Coffee