TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
Craig Venter svela la "vita sintetica"
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Craig Venter e il suo team fanno un annuncio storico: riguarda la creazione della prima cellula funzionante e capace di autoriprodursi governata da un DNA sintetico. Ci spiega come siano giunti a tale traguardo e il perchè questo rappresenti l'inizio di una nuova era per la scienza.
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
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00:16
We're here today to announce
0
1000
2000
Oggi vogliamo annunciare
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
la prima cellula sintetica
00:21
a cell made by
2
6000
2000
una cellula costruita
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
a partire dal codice genetico digitale di un computer,
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
costruendo il cromosoma
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
con i prodotti chimici di 4 bottiglie,
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
assemblando quel cromosoma nel lievito,
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
trapiantandolo
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
in una cellula batterica,
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
per trasformarla
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
in una nuova specie batterica.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
Questa è la prima specie auto-replicante
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
di questo pianeta
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
che sia nata da un computer.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
E' anche la prima specie
00:54
to have its own website
15
39000
2000
ad avere il suo sito web
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
codificato nel proprio codice genetico.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
Ma diremo di piu'
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
delle filigrane tra poco.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
Questo progetto cominciò
01:06
15 years ago
20
51000
2000
15 anni fa
01:08
when our team then --
21
53000
2000
quando il nostro gruppo di lavoro -
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
l'istituto allora si chiamava TIGR -
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
si dedicava a decodificare la sequenza
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
di due genomi per la prima volta nella storia.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
Completammo l'Haemophilus influenzae
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
e poi il più piccolo genoma di un organismo auto-replicante,
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
quello del Mycoplasma genitalium.
01:24
And as soon as
28
69000
2000
Una volta acquisite
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
queste due sequenze
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
pensammo che se si credeva che quello fosse il genoma più piccolo
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
di una specie capace di auto-riprodursi
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
forse ce ne poteva essere uno ancora più piccolo.
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
Possiamo comprendere le basi della vita cellulare
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
al livello genetico?
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
E' stata una ricerca durata 15 anni
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
solo per giungere al punto di partenza a cui siamo ora,
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
per essere in grado di dare una risposta a quelle domande.
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
E' estremamente difficile eliminare
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
un gruppo di geni da una cellula,
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
si può solo eliminare un gene alla volta.
01:54
We decided early on
41
99000
2000
Molto presto decidemmo
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
che bisognava adottare un approccio di sintesi,
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
sebbene nessun altro l'avesse tentato prima,
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
per scoprire se fosse possibile sintetizzare
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
un cromosoma batterico,
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
modificarne il contenuto genetico
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
per comprendere quali fossero i geni essenziali per la vita.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
Questo diede inizio a 15 anni di ricerca
02:12
to get here.
49
117000
2000
per giungere al punto attuale.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
Prima di compiere i primi esperimenti
02:16
we actually asked
51
121000
3000
chiedemmo al gruppo di Art Caplan,
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
al tempo alla University of Pennsylvania,
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
di valutare quali fossero
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
i rischi, le difficolta',
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
e le implicazioni etiche nel creare un nuova
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
specie in laboratorio,
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
perchè non era mai stato fatto prima d'allora.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
Ci vollero circa due anni
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
per completare la valutazione
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
e il gruppo pubblicò le conclusioni su Science nel 1999.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Ham ed io prendemmo una pausa di due anni
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
per lavorare al progetto del genoma umano,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
ma quando fu completato
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
tornammo al lavoro.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
Nel 2002 fondammo
02:52
a new institute,
66
157000
2000
un nuovo istituto,
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
l'Institute for Biological Energy Alternatives,
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
con due obiettivi in mente.
02:59
One, to understand
69
164000
2000
Primo, quello di studiare
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
l'impatto della tecnologia sull'ambiente
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
e approfondire la comprensione dell'ambiente.
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
Secondo, di cominciare
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
a fare la vita sintetica
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
per comprendere le basi della vita.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
Nel 2003
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
pubblicammo il nostro primo successo.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Ham Smith e Clyde Hutchinson
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
svilupparono alcuni nuovi metodi
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
per creare DNA privo di errori
03:25
at a small level.
80
190000
2000
su piccola scala.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
Il nostro primo compito fu la creazione di
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
un batteriofago con un codice di 5.000 lettere
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
un virus che attacca solamente l'E. coli.
03:36
So that was
84
201000
2000
Si tratta
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
del phage phi X 174
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
una scelta di natura storica.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
Fu il primo batteriofago,
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
DNA virale e genoma
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
ad essere decodificato.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
Quando comprendemmo
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
che potevamo sequenziare 5.000 coppie di basi,
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
pezzi della dimensione di un virus,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
pensammo di avere i mezzi
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
per produrre molte di queste parti in serie,
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
con le quali assemblare
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
un cromosoma da milioni di basi.
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
Quindi considerevolmente più grande
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
di quanto pensavamo di fare inizialmente.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
Vi sono diverse fasi in questo processo, in due campi.
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
Dovevamo risolvere gli aspetti relativi alla chimica
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
necessaria per produrre molecole di DNA di grandi dimensioni
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
e quelli di tipo biologico,
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
di come, una volta realizzata questa nuova entità chimica,
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
farla funzionare, attivarla
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
in una cellula ospite.
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
Impiegammo due gruppi di lavoro in parallelo,
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
uno sulla chimica
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
e l'altro sul provare
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
a trapiantare
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
cromosomi interi
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
per ottenere nuove cellule.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
Inizialmente pensavamo che la sintesi sarebbe stata l'aspetto più problematico
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
per cui scegliemmo il genoma più piccolo.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
Forse avrete notato che passammo dal genoma più piccolo
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
ad uno molto piu' grande.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
Vi posso spiegare le ragioni
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
ma fondamentalmente usare una cellula piccola
05:03
took on the order of
118
288000
2000
significa dovere attendere
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
uno o due mesi per avere risultati,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
mentre con una più grande, che cresce più rapidamente
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
ci vogliono solo due giorni.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
In un anno si possono completare solo un certo numero di cicli,
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
al ritmo di sei settimane per ciclo.
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
E dovete sapere che praticamente
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
il 99%, o forse anche più,
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
dei nostri esperimenti fallirono.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
Sin dall'inizio si trattò di un problema
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
di ricerca degli errori e individuazione di soluzioni
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
poichè non vi era alcuna ricetta
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
per ottenere il risultato voluto.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
Una delle nostre più importanti pubblicazioni
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
usci' nel 2007.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
Carole Lartigue diresse l'attività
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
del trapianto di un cromosoma batterico
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
da un batterio ad un altro.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
Dal punto di vista filosofico, fu una delle pubblicazioni più importanti
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
che abbiamo mai fatto
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
perchè mostrò quanto la vita fosse dinamica.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
E capimmo, una volta che funziono',
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
che vi era effettivamente una possibilità che,
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
se fossimo riusciti a produrre cromosomi sintetici,
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
avremmo potuto farlo anche con loro.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
Non sapevamo che ci sarebbero voluti
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
molti anni per farlo.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
Nel 2008
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
annunciammo la sintesi completa
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
del genoma del Mycoplasma genitalium,
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
un codice genetico di poco più di 500.000 lettere
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
ma non eravamo ancora riusciti ad attivarne il cromosoma.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
Pensiamo in parte a causa della sua crescita lenta
06:26
and, in part,
151
371000
2000
e in parte per via del fatto che
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
le cellule hanno diversi tipi di meccanismi di difesa
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
per prevenire eventi di questo tipo.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
La cellula in cui volevamo fare il trapianto
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
possedeva una nucleasi, un enzima che degrada il DNA
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
e che era felice di mangiarsi
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
il DNA sintetico che le davamo
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
e non riuscimmo a realizzare nessun trapianto.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
A quel tempo era la piu' grande
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
molecola con una struttura predeterminata
06:50
that had been made.
161
395000
2000
che fosse stata mai fatta.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
Così stavamo facendo progressi su entrambi i fronti,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
ma una parte del processo di sintesi
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
doveva o poteva realizzarsi
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
per mezzo di lievito, inserendo i frammenti nel lievito,
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
che assemblava i frammenti per noi.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
Fu un colossale passo avanti
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
ma c'era un problema perchè
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
i cromosomi batterici crescevano nel lievito.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
Oltre a dover fare il trapianto
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
dovemmo trovare il modo di estrarre il cromosoma
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
dalla cellula eucariota del lievito
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
in una forma che ne consentisse il trapianto
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
in una cellula ospite.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
il nostro gruppo sviluppò nuove tecniche
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
per far crescere e clonare
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
cromosomi batterici nel lievito.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
Prendemmo il medesimo genoma del micoide
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
che Carole aveva inizialmente trapiantato,
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
e lo facemmo crescere nel lievito
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
come un cromosoma artificiale.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
Pensavamo che sarebbe stato un buon sistema sperimentale
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
per imparare a come estrarre i cromosomi dal lievito
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
e trapiantarli.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
Tuttavia quando facemmo questi esperimenti
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
benchè riuscissimo ad estrarre il cromosoma dal lievito
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
non eravamo in grado di trapiantarlo ed avviare la cellula.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
Ci vollero due anni per risolvere quel problemino.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
Succede che il DNA della cellula batterica
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
viene metilato,
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
e la metilazione lo protegge dagli enzimi di restrizione
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
che digeriscono il DNA.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
Scoprimmo che estraendo il cromosoma
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
dal lievito e facendone la metilazione
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
potevamo trapiantarlo.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
Facemmo ulteriori progressi
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
quando eliminammo i geni degli enzimi di restrizione
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
dalla cellula ospite del capricolum.
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
Fatto ciò, si poteva prelevare il
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
DNA dal lievito e trapiantarlo.
08:30
So last fall
201
495000
2000
Lo scorso autunno
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
quando pubblicammo questo lavoro su "Science"
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
diventammo tutti troppo sicuri
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
che ci sarebbero volute solo
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
poche settimane
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
per giungere all'attivazione
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
del cromosoma estratto dal lievito.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
Per via dei problemi con
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
il Mycoplasma genitalium e la sua crescita lenta
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
circa un anno e mezzo fa
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
decidemmo di sintetizzare
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
un cromosoma molto più grande, quello del micoide,
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
sapendo che avevamo risolto i problemi di tipo biologico
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
per il trapianto.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
Dan diresse il gruppo che lavorò sulla sintesi
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
di questo cromosoma da più di un milione di coppie di basi.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
Ma non fu così semplice.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
Perdemmo tre mesi
09:17
because we had one error
219
542000
2000
perchè c'era un errore
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
tra piu' di un milione di coppie di basi della sequenza.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
Cosicchè creammo un programma di ricerca di errori
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
grazie al quale potemmo testare ogni singolo frammento
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
per verificare se fosse in grado di svilupparsi in una coltura
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
della versione originale del DNA (detto wildtype).
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
Scoprimmo che 10 degli 11 frammenti
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
da 100.000 coppie di basi che avevamo sintetizzato
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
erano prive di errori
09:41
and compatible with
228
566000
2000
e compatibili con
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
una sequenza di DNA in grado di generare la vita.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
Individuammo il frammento
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
Ne analizzammo la sequenza
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
e ci risultò che una coppia di basi di un gene fondamentale
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
era stata cancellata.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
La precisione è essenziale.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
Vi sono parti del genoma
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
che non tollerano alcun tipo di errore
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
e altre parti
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
in cui si possono inserire interi blocchi di DNA,
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
come nel caso dei marchi di filigrana,
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
dove qualsiasi tipo di errore viene tollerato.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
Ci vollero circa tre mesi per trovare l'errore
10:15
and repair it.
242
600000
2000
e ripararlo.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
Finchè un giorno, alle 6 del mattino,
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
ricevemmo un messaggio da Dan
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
che annunciava l'esistenza delle prime colonie blu.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
Ci è voluto molto tempo per raggiungere il traguardo --
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
in tutto 15 anni.
10:32
We felt
248
617000
2000
Riteniamo che uno dei principi fondamentali
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
in questo campo
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
sia di essere assolutamente sicuri
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
di poter distinguere il DNA sintetico
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
dal DNA naturale.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
All'inizio della ricerca in un nuovo campo,
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
occorre pensare a possibili trabocchetti
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
e cosa possa far credere
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
di avere ottenuto un risultato quando non e' vero,
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
e, anche peggio, a non indurre in errore qualcun altro.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
Pensammo che il problema peggiore sarebbe stato
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
la contaminazione con una singola molecola
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
del cromosoma originale
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
con la convinzione di aver creato
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
una cellula sintetica
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
mentre era solo una contaminazione.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
Fin dall' inizio seguimmo il principio
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
di inserire marchi di filigrana nel DNA
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
in modo da essere sicuri
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
che il DNA fosse di natura sintetica.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
Nel primo cromosoma che assemblammo
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
nel 2008
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
quello da 500.000 coppie di basi,
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
inserimmo
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
i nomi degli autori del cromosoma
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
nel codice genetico.
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
Fu ottenuto usando il codice
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
a lettera singola per gli aminoacidi
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
che non contiene tutte le lettere dell'alfabeto.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
Il gruppo sviluppò un nuovo codice
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
all'interno di un codice contenuto in un altro codice.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
Si tratta di un nuovo modo
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
di scrivere e interpretare messaggi nel DNA
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
Da tempo i matematici hanno nascosto e scritto
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
messaggi nel codice genetico
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
ma è evidente che si tratta di matematici e non di biologi
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
perchè scrivere lunghi messaggi
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
usando il codice sviluppato dai matematici
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
potrebbe molto probabilmente risultare nella sintesi
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
di nuove proteine
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
dalle funzioni ignote.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
Per questo il codice sviluppato da Mike Montague e la sua equipe
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
prevede il frequente inserimento di codoni di terminazione.
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
Si tratta di un alfabeto diverso
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
ma che ci consente di utilizzare
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
tutte le lettere dell'alfabeto inglese
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
con punteggiatura e numeri.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
Vi sono in tutto quattro marchi di filigrana principali
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
sparsi su un migliaio di coppie di basi di codice genetico.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
Il primo dei marchi contiene
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
il codice necessario per interpretare
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
la restante parte del codice genetico.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
Nella parte restante
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
dei marchi
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
vi sono i nomi di credo
12:56
46 different authors
303
761000
2000
46 autori
12:58
and key contributors
304
763000
2000
e i contributori principali
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
al progetto fino allo stadio attuale.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
Vi abbiamo anche inserito
13:06
a website address
307
771000
3000
un indirizzo web
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
cosicchè se qualcuno decifra il codice
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
all'interno del codice contenuto nel codice
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
può spedire un'email a quell'indirizzo.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
Quindi questa può essere chiaramente distinguibile
13:18
from any other species,
312
783000
2000
da tutte le altre specie
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
siccome contiene 46 nomi
13:23
its own web address.
314
788000
3000
e un indirizzo web.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
Abbiamo anche aggiunto tre citazioni
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
perchè, con il primo genoma,
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
venimmo criticati per non avere provato a dire qualcosa di significativo
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
a parte mettere le nostre firme.
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
Non vi darò tutta la parte restante del codice,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
ma solamente le tre citazioni
13:41
The first is,
321
806000
2000
La prima:
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
"Vivere, errare,
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
cadere, trionfare
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
e ricreare la vita dalla vita."
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
è una frase di James Joyce
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
La seconda e' "Vedere le cose non per ciò che sono,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
ma per quello che potrebbero essere."
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
E' una citazione da "American Prometheus"
14:01
book on Robert Oppenheimer.
329
826000
2000
un libro su Robert Oppenheimer.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
330
828000
3000
L'ultima è di Richard Feynman.
14:06
"What I cannot build,
331
831000
2000
"Ciò che non sono in grado di costruire,
14:08
I cannot understand."
332
833000
2000
non mi è dato di capire."
14:13
So, because this is as much a philosophical advance
333
838000
3000
Poichè vi è progresso sia filosofico
14:16
as a technical advance in science,
334
841000
3000
che tecnico nella scienza
14:19
we tried to deal with both the philosophical
335
844000
3000
abbiamo cercato di trattare gli aspetti filosofici
14:22
and the technical side.
336
847000
2000
e tecnici.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
337
849000
2000
L'ultima cosa che vorrei dire prima delle vostre domande
14:26
is that the extensive work
338
851000
3000
è che l'ampio lavoro
14:29
that we've done --
339
854000
2000
che abbiamo compiuto
14:31
asking for ethical review,
340
856000
2000
richiedendo una valutazione delle implicazioni etiche,
14:33
pushing the envelope
341
858000
2000
insistendo su quel fronte
14:35
on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
quanto su quello tecnico,
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
343
863000
3000
vi sono state lunghe discussioni nella comunità scientifica,
14:41
in the policy community
344
866000
2000
a livello della comunità politica
14:43
and at the highest levels of the federal government.
345
868000
3000
e ai massimi livelli del governo federale.
14:46
Even with this announcement,
346
871000
3000
Anche con questo annuncio,
14:49
as we did in 2003 --
347
874000
2000
così come nel 2003 --
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
348
876000
3000
quel lavoro era finanziato dal Dipartimento per l'Energia--
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
cioè il lavoro fu esaminato
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
a livello della Casa Bianca
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
per decidere se rendere segreto o pubblicare il nostro lavoro.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
E decisero di pubblicarlo,
15:04
which is the right approach --
353
889000
3000
che è la decisione giusta.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
Abbiamo ragguagliato la Casa Bianca
15:09
we've briefed members of Congress,
355
894000
3000
e i membri del Congresso.
15:12
we've tried to take and push
356
897000
2000
Ci siamo presi cura degli aspetti
15:14
the policy issues
357
899000
2000
politici in parallelo
15:16
in parallel with the scientific advances.
358
901000
3000
ai progressi scientifici.
15:20
So with that, I would like
359
905000
2000
Quindi, detto questo,
15:22
to open it first to the floor for questions.
360
907000
3000
sono pronto a rispondere alle vostre domande.
15:25
Yes, in the back.
361
910000
2000
Si, lei in fondo.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
362
912000
2000
Giornalista: Potrebbe spiegare in termini comprensibili ai non esperti
15:29
how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
quanto sia significativo quello che ci ha presentato?
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
Craig Venter: Se possiamo spiegare quanto sia significativo?
15:35
I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
Non credo sia compito nostro spiegare quanto sia significativo.
15:38
It's significant to us.
366
923000
2000
Per noi e' importante.
15:41
Perhaps it's a giant philosophical change
367
926000
3000
Da un punto di vista filosofico e' forse un cambiamento enorme
15:44
in how we view life.
368
929000
2000
di come vedere la vita.
15:46
We actually view it as a baby step in terms of,
369
931000
3000
Per noi è un passo minuscolo -
15:49
it's taken us 15 years to be able
370
934000
2000
ci sono voluti 15 anni per riuscire ad eseguire
15:51
to do the experiment
371
936000
2000
l'esperimento che volevamo
15:53
we wanted to do 15 years ago
372
938000
2000
compiere 15 anni fa -
15:55
on understanding life at its basic level.
373
940000
3000
per comprendere la vita a livello basilare.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
Crediamo che questi
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
375
945000
3000
diventeranno strumenti molto potenti
16:04
and we're already starting
376
949000
2000
e stiamo già cominciando
16:06
in numerous avenues
377
951000
2000
ad usare questo strumento
16:08
to use this tool.
378
953000
2000
in molti modi diversi.
16:10
We have, at the Institute,
379
955000
2000
L'Instituto sta ora ricevendo
16:12
ongoing funding now from NIH
380
957000
3000
finanziamenti da parte del National Institute of Health
16:15
in a program with Novartis
381
960000
2000
in collaborazione con Novartis
16:17
to try and use these new
382
962000
2000
per sperimentare l'uso di questi nuovi
16:19
synthetic DNA tools
383
964000
2000
strumenti di DNA sintetico
16:21
to perhaps make the flu vaccine
384
966000
3000
per un possibile vaccino per l'influenza
16:24
that you might get next year.
385
969000
3000
che potrebbe essere pronto l'anno prossimo.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
386
972000
3000
Invece di necessitare di settimane o mesi per essere prodotti
16:30
Dan's team can now make these
387
975000
3000
il gruppo di lavoro di Dan ora li può
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
produrre in meno di 24 ore.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
Se pensate a quanto ci volle per produrre il vaccino per l'H1N1
16:39
we think we can shorten that process
390
984000
2000
pensiamo di potere accorciare il processo
16:41
quite substantially.
391
986000
2000
in modo sostanziale.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
Nell'ambito della produzione di vaccini
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
l'Istituto, insieme a Synthetic Genomics,
16:47
are forming a new vaccine company
394
992000
2000
stanno fondando una nuova società
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
perchè crediamo che questi metodi possano contribuire
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
396
997000
3000
a creare vaccini fino ad oggi ritenuti impossibili
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
397
1000000
3000
casi in cui i virus evolvono molto rapidamente,
16:58
such with rhinovirus.
398
1003000
2000
come il rhinovirus.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
Non sarebbe meraviglioso avere un vaccino per il raffreddore?
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
O, piu' importante, per l'HIV,
17:06
where the virus evolves so quickly
401
1011000
2000
ove il virus evolve tanto rapidamente
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
che i vaccini di oggi
17:10
can't keep up
403
1015000
2000
non riescono a tenere il passo
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
con il ritmo di evoluzione dei virus.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
In più Synthetic Genomics
17:17
we've been working
406
1022000
2000
sta lavorando alla soluzione
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
di problemi ambientali
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
408
1026000
2000
Come ci ricorda ad esempio
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
il recente versamento di petrolio nel Golfo del Messico.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
Non possiamo vedere la CO2;
17:27
we depend on scientific measurements for it
411
1032000
2000
per farlo dipendiamo da misure scientifiche,
17:29
and we see the beginning results
412
1034000
2000
e vediamo i primi risultati
17:31
of having too much of it --
413
1036000
2000
dell'averne troppa.
17:33
but we can see pre-CO2 now
414
1038000
2000
Ma vediamo ora del pre-CO2
17:35
floating on the waters
415
1040000
2000
galleggiare sulle acque
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
416
1042000
3000
e contaminare le spiagge del Golfo.
17:40
We need some alternatives
417
1045000
3000
Ci servono alternative
17:43
for oil.
418
1048000
2000
al petrolio.
17:45
We have a program with Exxon Mobile
419
1050000
2000
Stiamo lavorando ad un progetto con Exxon Mobil
17:47
to try and develop new strains of algae
420
1052000
3000
per creare una specie di alga
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
421
1055000
3000
che cattura biossido di carbonio
17:53
from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
dall'atmosfera o da sorgenti concentrate,
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
e produce un nuovo tipo di idrocarburi che può essere
17:59
to make normal gasoline
424
1064000
2000
raffinato e usato per produrre normale benzina
18:01
and diesel fuel out of CO2.
425
1066000
2000
e gasolio.
18:03
Those are just a couple of the approaches
426
1068000
2000
Questi sono solo due esempi
18:05
and directions that we're taking.
427
1070000
3000
delle direzioni che stiamo prendendo.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(Applausi)
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