David Baker: 5 challenges we could solve by designing new proteins
David Baker: Öt feladat, amelyet új fehérjék tervezésével oldhatunk meg
David Baker designs new biomolecules (proteins) from first principles to address 21st-century challenges in health and technology. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
amazing machines in the world
gépeiről fogok beszélni,
functions in our bodies.
ők látnak el testünkben.
of building blocks called amino acids.
álló ábécét használ,
you may have heard of.
each bump is an atom.
egy-egy atomot jelképez.
cause these long stringy molecules
hosszú láncmolekulák keletkeznek,
three-dimensional structures.
to its characteristic shape each time,
a rá jellemző alakot veszi föl,
takes just a fraction of a second.
a másodperc tört része alatt végbemegy.
their remarkable biological functions.
feladatukat ellássák.
in the lungs perfectly suited
of amino acids in the protein chain.
aminosav-szekvencia szabja meg.
on top is an amino acid.
minden betű egy-egy aminosav.
specify the amino acid sequences
az aminosav-szekvenciákat
sequence of a single protein.
aminosav-szekvenciáját kódolja.
these amino acid sequences
and functions of proteins
közti transzlációt
shapes a protein can adopt.
a természetben lévő aminosav-szekvenciák
to harness the power of proteins
to the amino acid sequences
that our Stone Age ancestors used
által alkalmazott folyamathoz,
from the sticks and stones
botokból és kövekből
by modifying birds.
madarak módosítása révén.
uncovered the principles of aerodynamics.
inkább föltárták az aerodinamika elveit.
to design custom flying machines.
repülőgépeket terveztek.
principles of protein folding
szabályainak feltárásán
in the computer program called Rosetta.
számítógépes programba kódolásán.
from scratch on the computer.
teljesen új fehérjéket tudunk tervezni.
in a synthetic gene.
szintetikus génbe kódoljuk.
is completely new,
which currently exists that encodes it.
olyan gén, amelyik kódolná.
protein folding
of gene synthesis
költségével párosul.
in computing power,
a Moore-törvény szerinti növekedése
tens of thousands of new proteins,
in a synthetic gene.
these brand-new proteins.
előállítását programozzuk velük.
as we designed them to
ahogy terveztük,
to make new proteins,
vagyunk új fehérjéket készíteni,
of the total number of proteins possible.
csak elhanyagolható töredékét mintázta be.
an alphabet of 20 amino acids,
álló ábécét használ a természet,
of about 100 amino acids,
kb. 100 aminosav láncolata.
is 20 times 20 times 20, 100 times,
százszor, ez = 20¹⁰⁰,
of 10 to the 130th power,
than the total number of proteins
since life on earth began.
a földi élet keletkezése óta.
using computational protein design.
fedezhetjük fel.
faced by natural evolution.
evolúció szabta feladatokat.
diseases are important.
betegségek válnak fontossá.
of ecological challenges.
gond tornyosul elénk.
to solve those challenges.
millions of years to wait.
protein design,
to address these challenges today.
hogy ma foglalkozhassunk e teendőkkel.
biology out of the Stone Age
hogy a biológiát fehérjetervezéssel
in protein design.
hozzuk ki a kőkorból.
that we can design new proteins
új fehérjéket tudunk tervezni.
by stimulating your immune system
immunrendszerünket,
against a pathogen.
proteins from pathogens,
from the respiratory virus RSV.
óriássejtes vírusból, az RSV-ből.
with the viral protein,
vírusfehérjéktől hemzsegnek,
immune response to the virus
that have been tested.
is currently one of the leading causes
a csecsemőkori halálozás egyik fő okozója.
to break down gluten in your stomach
a gluténérzékenység,
nehézség elhárítására,
your immune system to fight cancer.
küzdelemre ösztönözzük az immunrendszert.
of the protein design revolution.
forradalmának kezdetét jelentik.
technological revolution:
forradalmak nyújtanak ihletet:
due to advances in one place,
vívmányainak köszönhető.
collaborative environment,
from around the world.
a világ legtehetségesebbjeit.
string of innovations --
satellite communication
a műholdas hírközlés
the Bell Laboratories of protein design.
Bell Labjának létrehozása.
talented scientists from around the world
a világ tehetséges kutatóit,
design revolution,
a fehérjetervezés forradalmát.
on five grand challenges.
from around the world
kinyerni a fehérjét,
of the designed protein particles
telepíteni őket.
of protection against the flu.
nyújtani az influenza ellen.
new vaccines on the computer
tervezésének lehetősége
against natural flu epidemics
acts of bioterrorism.
elleni védelem miatt is fontos.
nature's limited alphabet
korlátozott aminosav-ábécén,
for conditions such as chronic pain,
pl. a krónikus fájdalom ellen.
of thousands of amino acids.
advanced delivery vehicles
szállítják, ahol szervezetünknek kellenek.
exactly where they need to go in the body.
where gene repair needs to take place.
a génjavítást igénylő szövethez.
that can do calculations within the body
amely a testben végezhet számításokat,
subset of immune cells
szűk alcsoportját,
majority of healthy immune cells.
és az egészséges immunsejtek között.
biological materials
figyelemre méltó biológiai anyagokból,
tooth and others,
fogból és másokból,
protein-based materials
and ecological issues.
kérdéseket oldhassunk meg.
we're growing our institute.
talented and diverse scientists
kutatókat szeretnénk odacsábítani
at all career stages,
bármely szakaszából,
in the protein design revolution
a Foldit nevű internetes
folding and design game, "Foldit."
keresztül is részt vehetnek.
computing project, Rosetta@home,
számítási projekten keresztül
or your Android smartphone.
okostelefonjukkal kapcsolódhatnak be.
through protein design is my life's work.
keresztül az életművem.
what we can do together.
ABOUT THE SPEAKER
David Baker - Computational biologistDavid Baker designs new biomolecules (proteins) from first principles to address 21st-century challenges in health and technology.
Why you should listen
David Baker is fascinated by biological self-organization. For example: How does the information stored in DNA translate into the intricate world of proteins and cells? The DNA code was solved more than 50 years ago, but the protein folding code has remained one of biology's greatest challenges. Starting 20 years ago, Baker's research team began using computers to model the structures of proteins. His work has advanced to the point where he can now not only predict the shape of natural proteins but also design completely new ones. In recent years, he's designed new experimental cancer therapies, vaccines, nanomaterials and more. He believes that the emerging field of protein design will fundamentally change how people make medicines, materials and more around the world. Now that the protein folding code is solved, the sky's the limit.
Baker is a Professor of Biochemistry and the Director of the Institute for Protein Design at the University of Washington in Seattle. He's also an Investigator at the Howard Hughes Medical Institute and Adjunct Professor of Genome Sciences, Bioengineering, Chemical Engineering, Computer Science, and Physics at the UW. With his colleagues, he developed the Rosetta Commons, the Rosetta@Home project and Foldit, a science video game. He has also launched more than ten companies that are seeking to bring designed proteins into the real world.
David Baker | Speaker | TED.com