Floyd E. Romesberg: The radical possibilities of man-made DNA
Φλόιντ Ε. Ρόμεσμπεργκ: Οι επαναστατικές δυνατότητες του τεχνητού DNA
Floyd E. Romesberg uses chemistry, biology and physics to study how biomolecules work and to create biomolecules with new forms and functions. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
to the information in DNA.
με βάση τις πληροφορίες του DNA.
as the English language
ότι όπως η αγγλική γλώσσα
that, when combined into words,
που, συνδυασμένα με λέξεις,
I'm going to tell you today,
που θα σας πω σήμερα,
that, when combined into genes,
που, συνδυασμένα με γονίδια,
that fold up into complex structures
που αναδιπλώνονται σε σύνθετες δομές
that allow a cell to do what it does,
λειτουργίες ενός κυττάρου,
and the genetic alphabet has four.
και το γενετικό αλφάβητο έχει τέσσερα.
Maybe you've heard of them.
Ίσως έχετε ακούσει γι' αυτά.
referred to as G, C, A and T.
that all the diversity of life
πως όλη η ποικιλομορφία της ζωής
if the English alphabet had four letters.
είχε τέσσερα γράμματα.
would you be able to tell?
had more letters?
είχε περισσότερα;
be able to tell different stories,
να αφηγείται διαφορετικές ιστορίες,
Research Institute in La Jolla, California
Scripps στη Λα Χόγια, στην Καλιφόρνια
with the goal of creating living organisms
να δημιουργήσει ζωντανούς οργανισμούς
of a six-letter genetic alphabet,
από γενετικό αλφάβητο έξι γραμμάτων,
plus two additional new man-made letters.
συν δύο επιπλέον τεχνητά.
form of life ever created.
που δημιουργήθηκε ποτέ.
than life ever has before.
απ' ό,τι η ζωή στο παρελθόν.
than the 20 normal amino acids
από 20 κανονικά αμινοξέα
and molecular biology
και μοριακής βιολογίας
με DNA έξι γραμμάτων.
from your high school biology
πρέπει να θυμάστε μόνο πως
pair together to form two base pairs.
για να σχηματίσουν δύο βασικά ζεύγη.
new candidate letters,
νέα υποψήφια γράμματα,
to selectively pair with each other.
επιλεκτικά μεταξύ τους.
together really well,
was find a way to get X and Y into cells,
να τα βάλουμε σε κύτταρα,
that does something similar in algae
που κάνει κάτι αντίστοιχο σε φύκια
was to show that with X and Y provided,
πως δεδομένων των X και Υ,
and hold on to X and Y in their DNA.
και θα κρατούνταν απ' αυτά στο DNA.
took longer than I had hoped --
κράτησαν πιο πολύ απ' ό,τι ήλπιζα --
worked faster than I dreamed,
δούλεψε πιο γρήγορα απ' ό,τι ονειρευόμουν,
grew bacteria with six-letter DNA.
καλλιέργησε έτσι βακτήρια.
to introduce you to them right now.
επί τη ευκαιρία.
semisynthetic organisms.
ημισυνθετικοί οργανισμοί.
that's really cool, right?
είναι φοβερό, σωστά;
are still wondering why.
αναρωτιούνται γιατί.
about some of our motivations,
για κάποια από τα κίνητρά μας,
thought about life, what it is,
μια ιδέα για τη ζωή,
from things that are not alive,
ό,τι δεν είναι ζωντανό,
life as being perfect,
ως κάτι τέλειο,
as evidence of a creator.
κάποιου δημιουργού.
because a god breathed life into them.
επειδή ένας θεός τούς εμφύσησε ζωή.
a more scientific explanation,
the molecules of life to be special.
τα μόρια ζωής ιδιαίτερα.
for billions of years, right?
εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, σωστά;
it would seem pretty impossible
θα φαινόταν αρκετά αδύνατον
and build new parts
the natural molecules of life
με τα φυσικά μόρια της ζωής
really screwing everything up.
created or evolved are we?
ή εξελιγμένοι είμαστε;
are the molecules of life?
impossible to even ask,
αυτά τα ερωτήματα,
to compare life to.
aren't that special.
δεν είναι τόσο ξεχωριστά.
isn't the only way it could be.
να είναι και άλλα πράγματα.
maybe not even the best solution,
ίσως ούτε καν η καλύτερη λύση,
fundamental issues about life,
θεμελιώδη θέματα για τη ζωή,
what sort of new stories
τι είδους νέες ιστορίες
vocabulary could tell,
are the proteins that a cell produces
που παράγει ένα κύτταρο
with new types of functions
με νέα είδη λειτουργιών
make and maybe even use?
να παράγουν ή και να χρησιμοποιούν;
to make proteins for us, for our use.
να παράγουν πρωτεΐνες για δική μας χρήση.
range of different applications,
διαφορετικών εφαρμογών,
soldiers from injury
dangerous compounds,
is protein drugs.
τα πρωτεϊνικά φάρμακα.
revolutionized medicine,
την επανάσταση στην ιατρική,
είναι μια πρωτεΐνη.
and it's manufactured as a drug
και κατασκευάζεται σαν φάρμακο
how we treat diabetes.
τη θεραπεία για τον διαβήτη.
are really hard to make
να παράγουμε τις πρωτεΐνες
is to get cells to make them for you.
να αξιοποιήσουμε τα κύτταρα.
proteins with the natural amino acids,
με τα φυσικά αμινοξέα,
those proteins can have,
they could be developed for,
of those amino acids
από τη φύση των αμινοξέων
strung together to make a protein,
για να παράγουν μια πρωτεΐνη,
they're not that different-looking.
δεν διαφέρουν πολύ στην όψη.
that many different functions.
διαφορετικές λειτουργίες.
different functions available.
πολλές διαφορετικές λειτουργίες.
that synthetic chemists make as drugs.
που παράγονται συνθετικά ως φάρμακα.
a much broader range of diverse things.
από πολύ μεγαλύτερο εύρος πραγμάτων.
how different they are.
πόσο διαφορετικά είναι.
that make them great drugs
εξαιρετικά φάρμακα
what sort of new protein drugs
τι είδους νέα πρωτεϊνικά φάρμακα
proteins from more diverse things.
πρωτεΐνες από περισσότερα πράγματα.
new and different amino acids,
νέα και διαφορετικά αμινοξέα,
selected to confer the protein
να δίνουν στην πρωτεΐνη
when you inject them into people.
όταν τις χορηγείτε σε άτομα.
with new amino acids
πρωτεΐνες με νέα αμινοξέα
from being degraded or eliminated,
ή την εξουδετέρωσή τους,
with little fingers attached
πρωτεΐνες με δαχτυλάκια
grab on to other molecules?
failed during development as drugs
να αναπτυχθούν ως φάρμακα
specific enough to find their target
να βρουν τον στόχο τους
of the human body.
and make them parts of new amino acids
αυτά τα αμινοξέα τμήματα νέων αμινοξέων
to their target?
στον στόχο τους;
called Synthorx.
βιοτεχνολογίας Synthorx.
that's what you do with biotech companies.
στις εταιρείες βιοτεχνολογίας.
that recognizes a certain receptor
που αναγνωρίζει έναν συγκεκριμένο υποδοχέα
of those same cells,
στην επιφάνεια των ίδιων κυττάρων,
a variant of that protein
μια παραλλαγή της
with that second bad receptor is shielded,
με τον αρνητικό υποδοχέα προστατεύεται,
with that first good receptor?
με τον πρώτο θετικό υποδοχέα;
with the normal amino acids,
με τα κανονικά αμινοξέα,
specifically designed for that purpose.
για αυτόν τον σκοπό.
to act as little factories
σε μικρά εργοστάσια
really interesting application,
ενδιαφέρουσα εφαρμογή,
that allow cells to do what they do.
οι λειτουργίες των κυττάρων.
new proteins with new functions,
πρωτεΐνες με νέες λειτουργίες,
that natural cells can't do?
διαφορετικά από τα φυσικά κύτταρα;
semisynthetic organisms
ημισυνθετικούς οργανισμούς
seek out cancer cells
αναζητούν καρκινικά κύτταρα
secrete a toxic protein that kills them?
εκκρίνουν μια τοξική πρωτεΐνη;
that eat different kinds of oil,
με διαφορετικά έλαια,
μιας πετρελαιοκηλίδας;
of the types of stories
with an expanded vocabulary can tell.
με ένα εκτενές λεξιλόγιο.
organisms into people,
ημισυνθετικών οργανισμών,
of our bacteria into the ocean
actually it sounds really scary.
πολύ τρομακτικό.
πολύ τρομακτικός.
in order to survive,
για να επιβιώσουν,
precursors of X and Y.
χημικών ουσιών των X και Y.
than anything that exists in nature.
από οτιδήποτε υπάρχει στη φύση.
or the ability to make them.
ούτε μπορούν να τα παράγουν.
in the controlled environment of the lab,
εργαστηριακό περιβάλλον,
lots of the unnatural food.
in a person or out on a beach
ή έξω σε μια παραλία
have access that special food,
σε αυτά τα ειδικά τρόφιμα,
they can survive for a little,
μπορούν να επιβιώσουν για λίγο,
to perform some intended function,
μια προβλεπόμενη λειτουργία,
to run out of the food.
να ξεμένουν από φαγητό.
and they just disappear.
και απλώς εξαφανίζονται.
to tell new stories,
θα έλεγε νέες ιστορίες,
to tell those stories.
να πει αυτές τις ιστορίες.
I told you that we reported in 2014
σας είπα ότι το 2014 καταγράψαμε
that store more information,
περισσότερες πληροφορίες,
that we just talked about
to make proteins,
να χρησιμοποιούν το X και Y,
that the cells could take DNA with X and Y
να αξιοποιηθούν τα X και Y στο DNA,
the working copy of DNA.
το αντίγραφο εργασίας του DNA.
use X and Y to make proteins.
στην παραγωγή πρωτεΐνών.
semisynthetic organisms.
ημισυνθετικοί οργανισμοί.
they're making a protein that glows green.
λόγω της πράσινης πρωτεΐνης που παράγουν.
actually, from jellyfish
βασικά, από μέδουσες,
in its natural form
στη φυσική της μορφή
natural life can't build proteins with.
να συμβάλει στην παραγωγή πρωτεϊνών.
από τις πρωτεΐνες του
4 γραμμάτων.
and making protein
και παράγουν πρωτεΐνη
the genetic alphabet of other cells,
το γενετικό αλφαβήτο άλλων κυττάρων,
on more complex organisms.
πάνω σε πιο σύνθετους οργανισμούς.
that I want to say to you,
που θέλω να σας πω,
of semisynthetic life is here.
της ημισυνθετικής ζωής.
Floyd, this is so remarkable.
είναι πραγματικά αξιοσημείωτο.
about the possibilities for life,
για τις πιθανότητες για τη ζωή,
or so much of our assumptions are based
ή πολλές από τις υποθέσεις μας βασίζονται
it's got to be DNA,
πρέπει να είναι το DNA,
of self-replicating molecules
των αυτοαναπαραγόμενων μορίων
even just DNA with six letters?
ακόμα και DNA με έξι γράμματα;
Absolutely, I think that's right,
Βεβαίως, το πιστεύω αυτό,
there's been always this prejudice
αυτή η προκατάληψη
μάς δημιούργησε έτσι,
right alongside the natural ones,
παράλληλα με τα φυσικά,
that any molecules
ότι οποιαδήποτε μόρια
of chemistry and physics
της φυσικοχημείας
the natural molecules of life do.
που κάνουν τα φυσικά μόρια.
many different ways,
with other types of DNA,
με άλλους τύπους DNA,
to look something like a DNA molecule,
θα μοιάζουν με μόριο DNA,
that can still self-reproduce
ακόμα να αυτοαναπαραγάγει
is that if we found new life,
ότι αν βρίσκαμε νέα ζωή,
with the search for Goldilocks planets
παραμυθένιων πλανητών
with water and whatever,
με νερό και οτιδήποτε,
assumption, perhaps.
you can talk to, then maybe not,
σε κάποιον, τότε ίσως όχι,
looking for any form of life,
για οποιαδήποτε μορφή ζωής,
looking for life under the light post.
για ζωή στο σωστό δρόμο.
Thank so much, Floyd.
Ευχαριστούμε πολύ, Φλόιντ.
ABOUT THE SPEAKER
Floyd E. Romesberg - Chemist, synthetic biologistFloyd E. Romesberg uses chemistry, biology and physics to study how biomolecules work and to create biomolecules with new forms and functions.
Why you should listen
Floyd E. Romesberg is the director of a talented team of researchers at The Scripps Research Institute who are working to understand how evolution tailors protein function, to develop novel antibiotics and aptamers and to expand on the potential of evolution through the expansion of the genetic alphabet. A chemist by training, Romesberg works beyond the traditional divides between scientific disciplines.
Since the last common ancestor of all life on earth, biological information has been stored in a four-letter alphabet consisting of G, A, T and C. In 1998, Romesberg wondered: Is DNA limited to four letters? The answer is a resounding "No!" Romesberg and his research group have designed, tested and optimized hundreds of unnatural DNA letters, and they have achieved impressive milestones including replication and amplification of six-letter DNA in a test tube; the use of six-letter DNA to produce novel materials; and most recently the creation of semi-synthetic life that stores and retrieves the increased information. The advances led to Romesberg founding Synthorx, Inc., a biotechnology company that uses the expanded genetic alphabet to develop novel protein therapeutics.
Floyd E. Romesberg | Speaker | TED.com