Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet
Dan Gibson: Szintetikus sejt építése és internetes küldése
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
szintetikus sejtépítésről
egy rövid történetet.
from an international health organization,
egy nemzetközi egészségügyi szervezettől.
meghalt két férfi,
the H7N9 bird flu.
a H7N9 madárinfluenzát.
moving across China.
to produce a flu vaccine
influenza-oltóanyag előállítására
megakadályozására,
for at least six months.
mire az oltóanyag elérhető lenne.
flu vaccine manufacturing process
állítják elő az oltóanyagot,
was the only option.
lomha, elavult, kezdetleges módszer.
from infected patients,
a fertőzött betegekből,
the virus into chicken eggs,
for several weeks
for the start of a multistep,
egy soklépcsős, több hónapos
manufacturing process.
a biological printer,
egy biológiai nyomtatót,
for the flu vaccine instructions
letölthető és kinyomtatható
from the internet and printed.
in which flu vaccines are made,
az előállítás folyamatát,
our ability to read and write DNA
a DNS-olvasást és -írást,
biological teleportation.
who builds stuff out of DNA.
mérnök vagyok.
one of my favorite things to do
szétszedni a DNS-t, majd újra összerakni,
and put it back together
better how it works.
just like coders programing a computer.
mint a számítógépes programozók.
and things like vaccines and therapeutics
olyan vakcinákat és gyógyszereket,
that were previously impossible.
módokon működnek.
recipient Craig Venter
aki Nemzeti Tudományos Érmet kapott,
of the functions and characteristics
mivel minden biológiai entitás
including viruses and living cells,
a DNS-kódban található,
that code of DNA,
in a distant location.
rekonstruálni ezeket.
by biological teleportation.
célul tűzték ki maguk elé,
of creating, for the first time,
from DNA code in the computer.
szintetikus sejtet hoznak létre.
as a scientist looking for a job,
ilyen úttörő munkában részt venni:
it doesn't get any better than this.
of DNA within an organism.
egy szervezeten belül.
Genome Project in 2003,
Humán Genom Projekt után,
effort to identify
feltárására irányult,
of a human being,
the techniques for reading DNA.
a DNS-olvasás technikáit.
of the As, Cs, Ts and Gs
az A-, C-, T- és G-bázisok sorrendjét
the techniques for writing DNA.
kellett megtanulnom.
as writing short sentences,
mondatokat kellett írnom,
writing paragraphs
for proteins and living cells.
a fehérjéknek és az élő sejteknek.
leghatékonyabb termékgyártói:
machines at making new products,
pharmaceutical market,
would drive this bioeconomy even more,
még tovább serkenti ezt a bioökonómiát,
just like computers.
programozni, mint a számítógépeket.
would enable biological teleportation ...
a biológiai teleportációt is,
biological material,
biológiai anyag kinyomtatását.
these promises to fruition,
vezető lépésként
for the first time,
a tudománytörténetben elsőként
előállítását tervezte,
from a number of companies,
parányi DNS-darabokat,
bottles of chemicals that make up DNA,
ezekből áll össze a DNS:
those very short pieces of DNA for you.
a megrendelő óhaja szerint.
developing the technology
those short pieces of DNA
egymáshoz illeszthetjük,
contained over one million letters.
több mint egymillió betűből áll.
of your average novel,
egy átlagos regény méretének,
of those letters in the correct order,
helyes sorrendbe kellett tennünk,
by developing a procedure
kifejlesztettünk egy eljárást,
isothermal in vitro recombination method."
in vitro rekombinációs metódus".
didn't like this technically accurate name
nem tetszett ez a technikailag pontos név,
is now the gold standard tool,
the complete bacterial genome,
a teljes baktériumgenomot,
hogy rájöjjünk,
self-replicating cell.
önreplikáló sejtté.
as the operating system of the cell,
mint a sejt operációs rendszerét,
necessary to boot up the genome.
ami nélkül nem indulhat be a genom.
where we could reprogram cells
újra tudtuk programozni a sejteket,
bacterial species into another,
alakítani egy másikká úgy,
with that of another.
a másikéra cseréltük.
technology then paved the way
aztán kikövezte az utat
written by scientists
melyeket tudósok írtak,
for reading and writing DNA
kifejlesztettünk,
when we announced the creation
az első szintetikus sejt megalkotását,
Synthiának neveztünk el.
was sequenced, back in 1995,
1995-ös szekvenálása óta
have been sequenced and stored
szekvenáltunk és tároltunk
megerősíti a feltevést,
was the proof of concept
sequence out of the computer
elővehetünk a számítógépből,
into a free-living, self-replicating cell,
önreplikáló sejtbe tudjuk juttatni,
of the species that we constructed.
összes elvárt jellegzetességével együtt.
why there may be concerns
miért merülnek fel aggályok
of genetic manipulation.
biztonságával kapcsolatban.
for great societal benefit,
hasznokat tesz lehetővé,
felhasználható.
carrying out the very first experiment,
elvégezte volna a legelső kísérletet,
with the public and the government
a nyilvánossággal és a kormánnyal,
and regulate this new technology.
és szabályozására.
was to screen every customer
hogy minden egyes ügyfelet
egyenként leellenőrzünk,
are not being made by bad guys,
akár kutatás közben véletlenül
előállítására használják azokat.
are reported to the FBI
jelentünk az FBI-nak
law-enforcement agencies.
will power the next industrial revolution
majd a következő ipari forradalmat,
global sustainability challenges.
fenntarthatóság kihívásait.
biobased sources,
nyersanyagból készülnek,
from engineered microbes,
előállított üzemanyaggal járó autókra,
gyártott műanyagokra,
printed at a patient's bedside.
egyénre szabott terápiákra.
óriási erőfeszítéseinknek köszönhetően
to create synthetic cells
we found ways to write DNA faster,
hogyan írhatunk DNS-t
és megbízhatóbban.
of these technologies,
readily automate the processes
automatizálhatnánk az eljárást,
out of the scientist's hands
kutatók által végzett
az első DNS-nyomtatót.
essential in writing DNA
around the world are working on.
serege dolgozik világszerte.
about the H7N9 bird flu scare in China.
végigsöprő H7N9 madárinfluenzáról.
had already isolated the virus,
már izolálta a vírust,
the DNA sequence to the internet.
a DNS-szekvenciát az internetre.
we downloaded the DNA sequence
letöltöttük a DNS-szekvenciát,
we printed it on the BioXp.
kinyomtattuk a BioXp-vel.
that synthetic DNA into a flu vaccine.
a szintetikus DNS-ből.
dating back to the 1940s,
elavult technológiájával
to arrive from China
hogy Kínából megérkezzen a vírus,
their egg-based approach.
oltóanyag előállításának.
developed ahead of time
hogy időben fejlesztettünk ki
elleni oltóanyagot,
dangerous strain,
tonnaszám rendelt belőle.
to appreciate, more than ever,
egy teleportáló készülék összeállításának.
a biological teleporter.
digital-to-biological converter.
átalakító" rövidítése.
short pieces of DNA,
DNS-darabkákkal kezdi a munkát –,
into biological entities,
élő szervezeti egységgé:
proteins or even viruses.
vagy akár vírusok lesznek belőlük.
as a DVD player,
egy DVD-lejátszó lenne,
kutatócsapatunk
software and instrumentation engineers
mérnökökkel dolgozott együtt.
egyetlen készülékbe tömörítettük,
to predict what DNA to build,
meghatározzák, milyen DNS-t kell építeni;
building blocks of DNA into short pieces,
DNS-darabkákat állítanak elő;
those short pieces into much longer ones,
ezek a darabkák egymáshoz illeszthetők;
into other biological entities,
melyek segítségével a DNS-ből
pl. fehérjék fejleszthetők.
de hasznosnak bizonyult.
it was effective.
that once took weeks or months
laboratóriumi munkafolyamatok
in just one to two days.
any human intervention
by the receipt of an email
egy e-mail aktiválja,
from anywhere in the world.
the DBC to fax machines.
received images and documents,
és dokumentumokat fogadnak,
fax machines have evolved.
hogyan fejlődtek a faxgépek.
is unrecognizable,
már felismerhetetlen,
still didn't know what a fax machine was,
azt sem tudták, mi fán terem,
to grasp the concept
on the other side of the world.
szinte azonnal reprodukálni egy képet.
that a fax machine does
of digital information for granted.
információnak ezt a gyors forgalmát.
in similar ways as fax machines have.
hasonló a faxgépekéhez.
the size of the instrument,
hogy csökkentsük a méretét,
the underlying technology
megbízhatóbb, olcsóbb,
faster and more accurate.
when synthesizing DNA,
amikor DNS-t szintetizálunk,
between a medicine working or not
ne keljen életre.
for the distributed manufacturing
a DNS-alapú gyógyszerek
történő előállításában.
amivel közvetlenül a betegeknek
could use a DBC
for a patient at their bedside.
nyomtatnának.
when it's routine for people to have a DBC
már mindennapos lesz a DBC-használat,
otthoni gépeikkel vagy telefonjukkal,
home computer or smart phone
their prescriptions,
in strategic areas around the world,
ha stratégiai területeken alkalmazzák
megakadályozására.
to a DBC on the other side of the world,
egy DBC-re a világ túlsó felére,
right on the front lines.
előállítanák az oltóanyagot.
specifically tailored to the flu strain
vírustörzsekhez.
vaccines and shipping them out,
csomagolva szállítjuk,
go as far as the imagination goes.
csak a képzelet szab határt.
placing a DBC on another planet.
kihelyeznénk DBC-t.
the digital instructions to that DBC
digitális utasításokat
or to make synthetic organisms
szervezetek előállítására,
fuel or building materials,
vagy építőanyagot nyerhetnének,
more habitable for humans.
tegyék az idegen bolygót.
traveling at the speed of light,
digitális információ
to send those digital instructions
digitális instrukciókat küldeni
to physically deliver those same samples
űrhajóval szállítani
beaming new medicines across the globe,
ha teljesen automatizálva és igény szerint
világszerte,
infectious diseases
for those who don't have time to wait.
nyomtathatnánk azoknak,
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