TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
Craig Venter leleplezi a "szintetikus életet"
Filmed:
Readability: 5
1,297,241 views
Craig Venter és csapata történelmi bejelentést tett: létrehozták az első olyan teljesen működőképes, reprodukálódó sejtet, amelyet szintetikus DNS irányít. Elmagyarázza, hogyan csinálták, és miért jelöli ez a vívmány a tudomány új korszakának kezdetét.
Craig Venter - Biologist, genetics pioneer
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
We're here today to announce
0
1000
2000
Azért vagyunk ma itt, hogy bejelentsük
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
az első mesterséges sejtet,
00:21
a cell made by
2
6000
2000
egy olyan sejtet, amit egy
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
digitális kóddal kezdtünk el készíteni a számítógépben,
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
felépítettük a kromoszómát
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
négy palacknyi vegyszerből,
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
ezt a kromoszómát élesztőben állítottuk össze,
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
átültettük
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
egy recipiens baktériumsejtbe,
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
és átalakítottuk azt a sejtet
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
egy új baktériumfajjá.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
Szóval ez az első olyan önreplikáló faj
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
ezen a bolygón,
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
amelynek a szülője egy számítógép.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
Szintén ez az első olyan faj,
00:54
to have its own website
15
39000
2000
amelynek saját webhelye
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
a genetikai kódjában van kódolva.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
De egy perc múlva
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
többet fogunk beszélni a vízjelekről.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
Ez egy olyan project, amelynek a kezdete
01:06
15 years ago
20
51000
2000
15 évvel ezelőttre nyúlik vissza,
01:08
when our team then --
21
53000
2000
amikor a csoportunk
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
-amit akkor TIGR Intézetnek hívtunk-
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
a történelem első két
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
genomszekvenálásában vett részt.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
Megszekvenáltuk a Haemophilus influenzae-t
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
majd a legkisebb genomját egy önreprodukáló organizmusnak,
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
a Mycoplasma genitalium-nak.
01:24
And as soon as
28
69000
2000
És amint megvolt
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
ez a két szekvenciánk,
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
arra gondoltunk, ha feltehetően ez a legkisebb genomja
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
egy önreprodukáló organizmusnak,
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
létezhet-e még kisebb genom?
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
Megérthetjük-e a sejtes élet alapját
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
genetikai szinten?
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
Ez egy 15 éves kutatás,
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
amely éppen most jutott el ahhoz a kezdőponthoz,
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
hogy képesek legyünk válaszolni ezekre a kérdésekre.
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
Mivel nagyon nehéz eltávolítani
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
összetett géneket egy sejtből,
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
az ember csak azt teheti, hogy egyesével távolítja el őket.
01:54
We decided early on
41
99000
2000
Már korán elhatároztuk, hogy
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
egy szintetikus utat kell választanunk,
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
még akkor is, ha senki nem tette ezt azelőtt,
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
ahhoz, hogy lássuk, elő tudunk-e állítani
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
egy baktériumkromoszómát,
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
hogy ténylegesen változtatni tudjuk a géntartalmat,
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
hogy megértsük az élethez szükséges alapvető géneket.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
Ez indította el a 15 éves kutatásunkat,
02:12
to get here.
49
117000
2000
ami ide vezetett.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
Mielőtt elvégeztük az első kísérleteket,
02:16
we actually asked
51
121000
3000
megkértük
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
Art Caplan csoportját, akik akkor a Pennsylvaniai Egyetemen dolgoztak,
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
hogy végezzenek egy vizsgálatot arról,
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
mik a kockázatok, a kihívások,
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
az etikai problémák egy új faj
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
laboratóriumban történő létrehozásával kapcsolatban,
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
mivel ilyet még nem csináltak korábban.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
Ők körülbelül 2 évet töltöttek azzal, hogy
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
ezt függetlenül vizsgálták,
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
az eredményeiket pedig a Science-ben publikálták 1999-ben.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Ham és én két évet töltöttünk egy mellékprojekttel azért,
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
hogy megszekvenáljuk az emberi genomot,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
de amint ez készen volt,
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
visszatértünk az esedékes feladathoz.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
2002-ben alapítottunk
02:52
a new institute,
66
157000
2000
egy új intézetet,
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
a Biológiai Energiaalternatívák Intézetét,
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
ahol két célt tűztünk ki.
02:59
One, to understand
69
164000
2000
Az egyik, hogy megértsük
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
technológiánk hatását a környezetre,
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
és hogy jobban megértsük a környezetet.
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
A másik, hogy elindítsuk a szintetikus élet
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
létrehozásának folyamatát,
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
hogy megértsük az alapvető életet.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
2003-ban
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
publikáltuk első sikerünket.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Ham Smith és Clyde Hutchison
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
kifejlesztettek néhány új eljárást
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
a hibamentes DNS létrehozására
03:25
at a small level.
80
190000
2000
kis mennyiségben.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
Első munkánk
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
egy ötezer betűs kódból álló bakteriofág volt,
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
egy vírus, amely csak az E. colit támadja meg.
03:36
So that was
84
201000
2000
Ez a
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
phi X 174 fág volt,
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
melyet történeti okokból választottunk.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
Ez volt az első olyan DNS fág,
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
DNS vírus, DNS genom,
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
amelyet megszekvenáltak.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
Amint rájöttünk,
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
hogy tudunk készíteni ötezer bázispárból álló,
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
vírusméretű darabokat,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
azt gondoltuk, hogy legalább megvannak az eszközeink,
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
hogy megpróbáljunk sorozatban sok ilyen darabot készíteni,
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
hogy képesek legyünk végül összerakni őket,
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
hogy megcsináljuk ezt a megabázisos kromoszómát.
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
Lényegesen nagyobbat annál, mint
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
amilyenre eredetileg gondoltunk.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
Sok lépés vezetett ide. Két probléma volt.
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
Meg kellett oldanunk a nagy
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
DNS-molekulák készítésének kémiáját,
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
és meg kellett oldalunk annak a biológiai oldalát,
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
hogy ha már megvan az új kémiai entitásunk,
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
hogyan indítsuk be, hogyan aktiváljuk
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
egy recipiens sejtben.
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
Tehát két csapatunk dolgozott párhuzamosan,
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
az egyik a kémián,
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
a másik pedig azzal próbálkozott,
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
hogy teljes kromoszómákat
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
ültessen át,
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
hogy új sejteket kapjon.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
Amikor nekikezdtünk, azt hittük, a szintézis lesz a legnagyobb probléma,
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
ezért választottuk a legkisebb genomot.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
Önök közül néhányan már észrevették, hogy a legkisebb genomról
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
átváltottunk egy sokkal nagyobbra.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
Végigmehetünk ennek az okain,
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
de alapvetően a kicsi sejttel
05:03
took on the order of
118
288000
2000
egy-két hónap kellett ahhoz,
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
hogy eredményt kapjunk,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
míg a nagyobb, gyorsabban növő sejttel
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
csak két nap.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
Így sok cikluson mehettünk keresztül
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
egy év alatt, hathetes ciklusokon.
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
És tudniuk kell, hogy alapvetően
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
a kísérleteink 99, talán több is, mint 99 százaléka
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
kudarcot vallott.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
Tehát ez egy hibakereső,
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
problémamegoldó forgatókönyv volt a kezdetektől fogva,
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
mivel nem volt rá recept,
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
hogy jussunk el ide.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
Az egyik legfontosabb publikációnk
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
2007-ben jelent meg.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
Carole Lartigue erőfeszítése arra az eredményre vezetett,
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
hogy ténylegesen átültetett egy baktériumkromoszómát
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
egyik baktériumból egy másikba.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
Azt hiszem, filozófiai értelemben ez volt az egyik legfontosabb cikkünk,
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
amit valaha is írtunk,
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
mert megmutatta, milyen dinamikus az élet.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
És amint működött, már tudtuk,
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
hogy tulajdonképpen megvan az esélyünk,
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
ha meg tudjuk csinálni a szintetikus kromoszómákat,
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
hogy azokkal is megtegyük ugyanezt.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
Nem tudtuk, hogy több évig
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
fog tartani, hogy eljussunk ide.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
2008-ban
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
beszámoltunk a Mycoplasma genitalium
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
teljes genomjának a szintetizálásáról,
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
amely egy kicsit több mint ötszázezer betűből álló genetikai kód,
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
de még nem sikerült beindítanunk ezt a kromoszómát.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
Azt gondoltuk, hogy részben a lassú növekedése miatt,
06:26
and, in part,
151
371000
2000
másrészt pedig
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
a sejteknek mindenféle egyedi védelmi mechanizmusuk van,
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
hogy ezeket az eseményeket ne engedjék megtörténni.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
Kiderült, hogy a sejtnek, amelybe megpróbáltunk transzplantálni,
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
van egy nukleáza, egy enzime, ami tönkreteszi a DNS felszínét,
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
és boldogan ette meg
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
a szintetikus DNS-t, amit adtunk neki,
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
és így sose kaptunk transzplantációt.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
De abban az időben ez volt a legnagyobb
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
olyan meghatározott szerkezettel rendelkező molekula,
06:50
that had been made.
161
395000
2000
amit mesterségesen készítettek.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
Így mindkét oldal haladt,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
de a szintézis részt
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
ki kellett, vagy ki lehetett egészíteni
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
élesztő használatával, betettük a fragmenteket élesztőbe,
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
és az élesztő összeszerelte ezeket nekünk.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
Ez egy lenyűgöző előrelépés,
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
de volt egy problémánk, mivel most
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
a baktériumkromoszómáink élesztőben növekedtek.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
Szóval a transzplantáción kívül
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
ki kellett találnunk azt is, hogyan vegyük ki a baktériumkromoszómát
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
az eukarióta élesztőből,
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
méghozzá olyan formában, hogy transzplantálhassuk
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
egy recipiens sejtbe.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
A csoportunk új technikákat fejlesztett ki
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
teljes baktériumkromoszómák növesztésére,
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
klónozására élesztőben.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
Vettük ugyanazt a Mycoides genomot,
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
amit Carole eredetileg átültetett,
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
és élesztőben növesztettük
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
mesterséges kromoszómaként.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
Azt gondoltuk, ez nagyszerű teszt lesz arra,
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
hogy megtanuljuk, hogyan vegyük ki a kromoszómákat az élesztőből,
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
és hogyan transzplantáljuk őket.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
Azonban amikor végrehajtottuk ezeket a kísérleteket,
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
ki tudtuk szedni a kromoszómát az élesztőből,
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
de nem volt hajlandó transzplantálódni és beindítani egy sejtet.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
Ezt a kis problémát két évig tartott megoldani.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
Kiderült, hogy a baktériumsejtben a DNS
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
tulajdonképpen metilálódott,
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
és a metiláció megvédi a restrikciós enzimtől,
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
attól, hogy megeméssze a DNS-t.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
Szóval azt találtuk, hogy ha kivettük a kromoszómát
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
az élesztőből és metiláltuk,
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
utána képesek voltunk átültetni.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
További fejlődést értünk el,
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
amikor a csoport eltávolította a restrikciós enzimeket kódoló géneket
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
a recipiens capricolum sejtből.
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
Amint ezt megtettük, ki tudtuk venni
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
a csupasz DNS-t az élesztőből, és át tudtuk ültetni.
08:30
So last fall
201
495000
2000
Tavaly ősszel,
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
amikor ennek a munkának az eredményeit publikáltuk a "Science"-ben,
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
mindannyian túlságosan magabiztossá váltunk,
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
és biztosak voltunk abban, hogy csupán
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
néhány hétre vagyunk attól,
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
hogy képesek legyünk beindítani
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
az élesztőből kivett kromoszómát.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
A Mycoplasma genitaliummal és annak
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
lassú növekedésével kapcsolatos problémák miatt
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
körülbelül másfél évvel ezelőtt
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
úgy döntöttünk, hogy a sokkal nagyobb
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
kromoszómát, a mycoides kromoszómát fogjuk szintetizálni,
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
tudván, hogy megvan a kidolgozott biológia
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
ennek a transzplantációjára.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
Dan vezette a csoportot, amely ezt a
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
több mint egymillió bázispárból álló kromoszómát szintetizálta.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
De kiderült, hogy végül mégsem lesz olyan egyszerű.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
Ez három hónappal visszavetett minket,
09:17
because we had one error
219
542000
2000
mert a szekvencia több mint egymillió bázispárjában
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
valahol volt egy hiba.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
Tehát a csapat új hibakereső szoftvert fejlesztett ki,
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
ahol tesztelhettünk minden egyes szintetikus fragmentet,
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
hogy lássuk, növekszik-e
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
vad típusú DNS-háttérben.
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
Azt találtuk, hogy a 11 százezer-bázispáros
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
darabból, amiket szintetizáltunk,
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
10 teljesen pontos
09:41
and compatible with
228
566000
2000
és kompatibilis
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
az életképző szekvenciával.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
Leszűkítettük egy fragmentre.
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
Ezt megszekvenáltuk,
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
és rájöttünk, hogy mindössze egy bázispár
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
esett ki egy alapvető génből.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
Tehát a pontosság elengedhetetlen.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
Vannak olyan részei a genomnak,
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
ahol még egy hibát sem tud tolerálni,
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
és vannak olyan részei,
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
ahol nagy DNS-blokkokat rakhatunk be,
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
ahogy a vízjelekkel tettük,
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
és ezek a részek mindenfajta hibát képesek tolerálni.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
Szóval körülbelül három hónapig tartott megtalálni
10:15
and repair it.
242
600000
2000
és kijavítani ezt a hibát.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
Aztán egy kora reggel, 6 órakor,
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
kaptunk egy üzenetet Dantől,
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
hogy most már léteznek az első kék kolóniák.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
Hosszú volt az út, míg idáig eljutottunk,
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
15 év a kezdetektől.
10:32
We felt
248
617000
2000
Úgy éreztük,
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
ennek a területnek az egyik elve
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
az, hogy tökéletesen biztosítsuk,
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
hogy meg tudjuk különböztetni a szintetikus DNS-t
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
a természetes DNS-től.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
A korai szakaszban, amikor egy új tudományterületen dolgozik az ember,
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
át kell gondolnia minden buktatót,
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
és azokat a dolgokat, amelyek oda vezethetnek,
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
hogy azt hiszi, megcsinált valamit, amikor nem is,
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
vagy ami még rosszabb, másokkal elhitetni őket.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
Szóval azt gondoltuk, a legrosszabb probléma
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
egy egymolekulás szennyezés lesz
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
a natív kromoszómából,
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
ami oda vezet, hogy azt hisszük,
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
létrehoztunk egy szintetikus sejtet,
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
amikor ez csupán szennyezés.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
Szóval a kezdeti időszakban kifejlesztettük
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
az elképzelést arról, hogy vízjeleket teszünk a DNS-be,
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
hogy abszolút világossá tegyük,
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
hogy a DNS szintetikus.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
Az első kromoszómát, amit
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
2008-ban építettünk,
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
az ötszázezer bázispárosat
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
egyszerűen megjelöltük
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
a kromoszóma szerzőinek nevével,
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
genetikai kódba építve.
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
De ez csak egybetűs aminosav-
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
átírásokat használt,
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
amely kihagy bizonyos betűket az ábécéből.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
Így a csoport kifejlesztett egy új kódot
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
a kódban lévő kódban.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
Tehát ez egy új kód,
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
a DNS-ben lévő üzenet fordítására és írására.
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
A matematikusok régóta rejtenek el
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
és írnak üzeneteket a genetikai kódban,
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
de ők nyilvánvalóan matematikusok és nem biológusok,
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
mivel ha az ember hosszú üzeneteket ír
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
a kóddal, amit a matematikusok kifejlesztettek,
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
több mint valószínű, hogy az
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
oda vezet, hogy egy új fehérje szintetizálódik
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
ismeretlen funkciókkal.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
Az a kód, amit Mike Montague és csoportja fejlesztett ki,
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
tulajdonképpen gyakori stop kodonokat rak be.
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
Ez egy más ábécé,
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
de lehetővé teszi,
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
hogy a teljes angol ábécét használjuk
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
központozással és számokkal.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
Tehát van négy nagyobb vízjel,
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
és mindegyik több mint ezer bázispárú genetikai kód.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
Az első tulajdonképpen magában hordja
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
ezt a kódot a genetikai kód
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
többi részének a fordításához.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
A maradék információban
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
a vízjelekben,
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
benne van, azt hiszem,
12:56
46 different authors
303
761000
2000
a 46 különböző szerzőnek és
12:58
and key contributors
304
763000
2000
kulcsfontosságú közreműködőnek a neve,
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
akik ebbe a stádiumba juttatták a projektet.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
Beépítettünk
13:06
a website address
307
771000
3000
egy honlapcímet is
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
azért, hogy ha valaki dekódolja ezt a
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
kódon belüli, kódon belüli kódot,
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
akkor küldhessen egy emailt arra a címre.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
Tehát ezt világosan meg lehet különböztetni
13:18
from any other species,
312
783000
2000
bármilyen más fajtól,
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
mivel 46 név van benne,
13:23
its own web address.
314
788000
3000
és a saját webcíme.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
Valamint hozzáadtunk három idézetet,
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
mert az első genomnál
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
kritizáltak minket amiatt, hogy nem próbáltunk meg valami mélyrehatóbbat mondani,
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
csak aláírtuk a munkát.
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
Tehát nem adjuk meg a kód további részét,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
de megadjuk a három idézetet.
13:41
The first is,
321
806000
2000
Az első:
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
"Élni, hibázni,
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
elbukni, győzni,
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
és életet teremteni életből."
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
Ez egy James Joyce idézet.
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
A második idézet, "A dolgokat nem olyannak látni, amilyenek,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
hanem olyannak, amilyenek lehetnének."
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
Ez egy idézet az "Amerikai Prométheusz"
14:01
book on Robert Oppenheimer.
329
826000
2000
című, Oppenheimerről szóló könyvből.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
330
828000
3000
És az utolsó egy Richard Feynman idézet.
14:06
"What I cannot build,
331
831000
2000
"Amit nem tudok megépíteni,
14:08
I cannot understand."
332
833000
2000
azt nem tudom megérteni."
14:13
So, because this is as much a philosophical advance
333
838000
3000
Szóval, mivel ez ugyanannyira filozófiai előrelépés,
14:16
as a technical advance in science,
334
841000
3000
mint technikai fejlődés a tudományban,
14:19
we tried to deal with both the philosophical
335
844000
3000
megpróbáltunk foglalkozni mind a filozófiai,
14:22
and the technical side.
336
847000
2000
mind a technikai oldallal.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
337
849000
2000
Az utolsó dolog, amit mondani akarok, mielőtt rátérnénk a kérdésekre,
14:26
is that the extensive work
338
851000
3000
hogy ezt a kiterjedt munkát,
14:29
that we've done --
339
854000
2000
amit csináltunk,
14:31
asking for ethical review,
340
856000
2000
azt, hogy etikai vizsgálatot kértünk,
14:33
pushing the envelope
341
858000
2000
a határokat feszegettük
14:35
on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
azon az oldalon és a technikai oldalon is,
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
343
863000
3000
széles körben megvitatták a tudományos közösségben,
14:41
in the policy community
344
866000
2000
a politikai közösségben,
14:43
and at the highest levels of the federal government.
345
868000
3000
és a szövetségi kormány legfelsőbb szintjein.
14:46
Even with this announcement,
346
871000
3000
Még ezzel a bejelentéssel is,
14:49
as we did in 2003 --
347
874000
2000
ahogy 2003-ban is tettük,
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
348
876000
3000
-- azt a munkát az Energiaügyi Minisztérium támogatta --
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
tehát a munkát áttekintették
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
a Fehér Ház szintjén is,
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
megpróbálva eldönteni, vajon titkosítsák-e vagy publikálják.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
És a nyílt publikáció mellett döntöttek,
15:04
which is the right approach --
353
889000
3000
ami a helyes megközelítés.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
Tájékoztattuk a Fehér Házat.
15:09
we've briefed members of Congress,
355
894000
3000
Tájékoztattuk a Kongresszus tagjait.
15:12
we've tried to take and push
356
897000
2000
Megpróbáltuk párhuzamosan kezelni
15:14
the policy issues
357
899000
2000
és szorgalmazni a politikai kérdéseket
15:16
in parallel with the scientific advances.
358
901000
3000
a tudományos haladással.
15:20
So with that, I would like
359
905000
2000
Szóval ezzel szeretném
15:22
to open it first to the floor for questions.
360
907000
3000
megnyitni a kérdések sorát.
15:25
Yes, in the back.
361
910000
2000
Igen, hátul.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
362
912000
2000
Riporter: meg tudná magyarázni, laikus szempontból
15:29
how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
mennyire jelentős ez az áttörés?
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
Craig Venter: Meg tudom-e magyarázni, mennyire jelentős?
15:35
I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
Nem vagyok benne biztos, hogy mi vagyunk azok, akiknek ezt meg kellene magyarázniuk.
15:38
It's significant to us.
366
923000
2000
Számunkra jelentős.
15:41
Perhaps it's a giant philosophical change
367
926000
3000
Talán ez egy hatalmas filozófiai változás
15:44
in how we view life.
368
929000
2000
abban a tekintetben, hogy hogyan látjuk az életet.
15:46
We actually view it as a baby step in terms of,
369
931000
3000
Tulajdonképpen parányi lépésnek tekintjük abból a szempontból,
15:49
it's taken us 15 years to be able
370
934000
2000
hogy 15 évig tartott az, hogy most
15:51
to do the experiment
371
936000
2000
képesek vagyunk elvégezni a kísérletet,
15:53
we wanted to do 15 years ago
372
938000
2000
amit 15 évvel ezelőtt akartunk,
15:55
on understanding life at its basic level.
373
940000
3000
hogy megértsük az életet az alapvető szintjén.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
De valóban hisszük,
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
375
945000
3000
hogy ez egy nagyon hatalmas eszközrendszer lesz.
16:04
and we're already starting
376
949000
2000
Mi már számos
16:06
in numerous avenues
377
951000
2000
területen elkezdtük
16:08
to use this tool.
378
953000
2000
használni ezt az eszközt.
16:10
We have, at the Institute,
379
955000
2000
Az Intézetnél van egy folyamatban lévő
16:12
ongoing funding now from NIH
380
957000
3000
támogatásunk az NIH-től,
16:15
in a program with Novartis
381
960000
2000
egy, a Novartis-szel közös programban
16:17
to try and use these new
382
962000
2000
arra, hogy megpróbáljuk használni ezeket az új,
16:19
synthetic DNA tools
383
964000
2000
szintetikus DNS-eszközöket,
16:21
to perhaps make the flu vaccine
384
966000
3000
hogy talán megcsináljuk az influenza elleni oltást,
16:24
that you might get next year.
385
969000
3000
amit esetleg jövőre már önök meg is kaphatnak.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
386
972000
3000
Mert ahelyett, hogy heteket, hónapokat venne igénybe, hogy ezeket megcsináljuk,
16:30
Dan's team can now make these
387
975000
3000
Dan csoportja már meg tudja csinálni
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
kevesebb mint 24 óra alatt.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
Tehát amikor önök látják, hogy milyen sokáig tartott egy H1N1 vakcinát előállítani,
16:39
we think we can shorten that process
390
984000
2000
azt gondoljuk, mi le tudjuk rövidíteni ezt a folyamatot,
16:41
quite substantially.
391
986000
2000
eléggé lényegesen.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
Az oltóanyag területen
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
a Synthetic Genomics és az Intézet
16:47
are forming a new vaccine company
394
992000
2000
egy új vállalatot hoz létre,
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
mert úgy gondoljuk, ezek az eszközök hathatnak az
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
396
997000
3000
olyan betegségek vakcináira, amelyeket még nem lehet elérni
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
397
1000000
3000
az olyan dolgokra, ahol a vírusok gyorsan változnak,
16:58
such with rhinovirus.
398
1003000
2000
mint például a rhinovírus.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
Nem lenne jó, ha lenne valamink, ami ténylegesen meggátolná a náthát?
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
Vagy ami még fontosabb, a HIV-et,
17:06
where the virus evolves so quickly
401
1011000
2000
ahol a vírus olyan gyorsan fejlődik,
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
hogy a vakcinák, amiket manapság készítenek,
17:10
can't keep up
403
1015000
2000
nem tudnak lépést tartani
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
ezekkel az evolúciós változásokkal.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
A Synthetic Genomics-nál
17:17
we've been working
406
1022000
2000
nagy környezetvédelmi
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
kérdéseken is dolgozunk.
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
408
1026000
2000
Gondolom, ez a legutóbbi olajömlés
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
az Öbölben egy figyelmeztetés.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
Nem látjuk a szén-dioxidot,
17:27
we depend on scientific measurements for it
411
1032000
2000
ezt illetően a tudományos mérésektől függünk,
17:29
and we see the beginning results
412
1034000
2000
és látjuk a kezdeti eredményeit annak,
17:31
of having too much of it --
413
1036000
2000
hogy túl sok van belőle.
17:33
but we can see pre-CO2 now
414
1038000
2000
De már látjuk az elő-szén-dioxidot,
17:35
floating on the waters
415
1040000
2000
amely a vizeken lebeg,
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
416
1042000
3000
és szennyezi az Öböl partjait.
17:40
We need some alternatives
417
1045000
3000
Szükségünk van alternatívákra
17:43
for oil.
418
1048000
2000
az olajjal szemben.
17:45
We have a program with Exxon Mobile
419
1050000
2000
Van egy programunk az Exxon Mobile-lal,
17:47
to try and develop new strains of algae
420
1052000
3000
hogy megpróbáljunk kifejleszteni olyan új algatörzseket,
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
421
1055000
3000
amelyek hatékonyan ki tudják vonni a szén-dioxidot
17:53
from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
a levegőből vagy koncentrált forrásokból,
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
új szénhidrátokat hoznak létre, amelyek a cég finomítóiba kerülhetnek,
17:59
to make normal gasoline
424
1064000
2000
hogy normál benzint
18:01
and diesel fuel out of CO2.
425
1066000
2000
és dízel üzemanyagot készítsenek szén-dioxidból.
18:03
Those are just a couple of the approaches
426
1068000
2000
Ez csak egy pár megközelítés
18:05
and directions that we're taking.
427
1070000
3000
és irányvonal, amit felvetünk.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(Taps)
ABOUT THE SPEAKER
Craig Venter - Biologist, genetics pioneerIn 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels.
Why you should listen
Craig Venter, the man who led the private effort to sequence the human genome, is hard at work now on even more potentially world-changing projects.
First, there's his mission aboard the Sorcerer II, a 92-foot yacht, which, in 2006, finished its voyage around the globe to sample, catalouge and decode the genes of the ocean's unknown microorganisms. Quite a task, when you consider that there are tens of millions of microbes in a single drop of sea water. Then there's the J. Craig Venter Institute, a nonprofit dedicated to researching genomics and exploring its societal implications.
In 2005, Venter founded Synthetic Genomics, a private company with a provocative mission: to engineer new life forms. Its goal is to design, synthesize and assemble synthetic microorganisms that will produce alternative fuels, such as ethanol or hydrogen. He was on Time magzine's 2007 list of the 100 Most Influential People in the World.
In early 2008, scientists at the J. Craig Venter Institute announced that they had manufactured the entire genome of a bacterium by painstakingly stitching together its chemical components. By sequencing a genome, scientists can begin to custom-design bootable organisms, creating biological robots that can produce from scratch chemicals humans can use, such as biofuel. And in 2010, they announced, they had created "synthetic life" -- DNA created digitally, inserted into a living bacterium, and remaining alive.
Craig Venter | Speaker | TED.com