TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
Craig Venter onthult "synthetisch leven"
Filmed:
Readability: 5
1,297,241 views
Craig Venter en zijn team doen een historische aankondiging: ze hebben de eerste volledig functionele, reproducerende cel gemaakt, gestuurd door synthetisch DNA. Hij legt uit hoe ze dit hebben gedaan en waarom deze prestatie het begin markeert van een nieuw tijdperk voor de wetenschap.
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
We zijn hier vandaag om
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
de eerste synthetische cel aan te kondigen.
00:21
a cell made by
2
6000
2000
Een cel die gemaakt is door
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
te beginnen met de digitale code in de computer.
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
Het chromosoom hebben we gebouwd
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
van vier flessen chemische stoffen.
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
We hebben het chromosoom samengesteld in gist.
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
Vervolgens hebben we het getransplanteerd in een
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
ontvangende bacteriële cel,
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
en die cel getransformeerd
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
tot een nieuwe bacteriële soort.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
Dit is de eerste zelf-reproducerende soort
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
op deze planeet
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
die een computer als ouder heeft.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
Het is ook de eerste soort
00:54
to have its own website
15
39000
2000
die een eigen website heeft,
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
in de genetische code opgeslagen.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
Maar straks zullen we meer zeggen over
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
die watermerken.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
Dit is een project dat
01:06
15 years ago
20
51000
2000
15 jaar geleden is begonnen
01:08
when our team then --
21
53000
2000
toen ons toenmalige team --
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
we noemden het instituut TIGR --
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
bezig was met het in kaart brengen van
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
de eerste twee genomen in de geschiedenis.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
We deden 'Heamophilus Influenzae'
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
en toen het kleinste genoom van een zelf-reprocuderend organisme,
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
dat van de 'Mycoplasma Genitalium.'
01:24
And as soon as
28
69000
2000
En zo gauw
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
we deze twee in kaart hadden gebracht,
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
dachten wij: als dit het kleinste genoom zou moeten zijn
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
van een zelf-reproducerende soort,
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
zouden er dan een nog kleinere genomen kunnen zijn?
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
Zouden wij de basis van cellulair leven kunnen begrijpen
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
op het genetische niveau?
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
Het is 15 jaar durende zoektocht geweest
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
om alleen nog maar bij het beginpunt te komen,
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
om deze vragen te kunnen beantwoorden.
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
Want het is erg moeilijk om
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
meerdere genen van een cel te elimineren.
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
Je kunt ze alleen maar een voor een doen.
01:54
We decided early on
41
99000
2000
Al vroeg besloten we
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
dat we de synthetische weg moesten bewandelen,
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
zelfs als niemand dat ooit eerder had gedaan,
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
om te zien of we een
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
bacterieel chromosoom konden samenstellen,
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
zodat we dan konden variëren met de genetische inhoud
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
om te begrijpen welke genen essentieel zijn voor levensvatbaarheid.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
Daarmee begon onze 15 jaar durende zoektocht
02:12
to get here.
49
117000
2000
om hier te uit te komen.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
Voordat wij de eerste experimenten uitvoerden
02:16
we actually asked
51
121000
3000
hebben wij Art Caplan's team zelfs gevraagd,
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
aan de Universiteit van Pennsylvania,
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
om te onderzoeken
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
wat de risico's, de uitdagingen,
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
de ethische overwegingen waren in verband met het
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
creëren van nieuwe soorten in het laboratorium,
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
omdat het nog nooit eerder was gedaan.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
Ze hebben er ongeveer twee jaar over gedaan
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
om dat onafhankelijke onderzoek te doen
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
en hebben hun resultaten in 1999 gepubliceerd in Science Magazine.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Ham en ik namen twee jaar vrij
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
voor een nevenproject om het menselijke genoom in kaart te brengen,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
maar toen dat klaar was
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
gingen we verder met de taak die voor ons lag.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
We begonnen in 2002
02:52
a new institute,
66
157000
2000
met een nieuw instituut,
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
het Instituut voor Biologische Energie-Alternatieven,
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
waar we ons twee doelen stelden.
02:59
One, to understand
69
164000
2000
Ten eerste, om
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
de impact van onze techologie op het milieu te begrijpen,
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
en hoe wij het milieu beter kunnen begrijpen.
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
Ten tweede, om een begin te maken met het proces
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
van het maken van synthetisch leven
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
om elementair leven te begrijpen.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
In 2003
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
publiceerden we ons eerste succes.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Ham Smith en Clyde Hutchinson
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
ontwikkelden enkele nieuwe methoden
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
om foutloos DNA te maken
03:25
at a small level.
80
190000
2000
op kleine schaal.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
Onze eerste opgave was
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
een 5.000-letterige bacteriofaag,
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
een virus dat alleen de E. coli-bacterie aanvalt.
03:36
So that was
84
201000
2000
Dus dat was de
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
bacteriofaag pi X 174.
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
die gekozen was om historische redenen.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
Het was de eerste DNA-faag,
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
het eerste DNA-virus en DNA-genoom
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
waarvan de sequentie was bepaald.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
Dus toen we ons realiseerden
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
dat we een 5.000-letterig basispaar konden maken
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
in stukjes op virusgrootte,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
dachten we: we hebben minstens de middelen
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
om een poging te doen om na elkaar een hele boel stukjes te maken
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
om ze daarna in elkaar te zetten
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
en dit mega-base chromosoom te maken.
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
Dus beduidend groter dan
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
wij eerst dachten dat we zouden kunnen gaan.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
Er waren een aantal stappen die we moesten nemen. Er waren twee kanten.
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
We moesten het scheikundige vraagstuk oplossen
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
om grote DNA-moleculen te maken,
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
en we moesten het biologische vraagstuk oplossen:
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
als we deze nieuwe chemische entiteit hadden,
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
hoe zouden we die dan opstarten en activeren
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
in een ontvangende cel?
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
Twee teams waren parallel aan het werk:
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
een groep werkte aan het scheikundige vraagstuk
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
terwijl de andere groep poogde
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
gehele chromosomen
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
te transplanteren
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
om nieuwe cellen te krijgen.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
Bij de start dachten we dat de synthese het grootste probleem zou zijn,
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
wat de reden is waarom we het kleinste genoom kozen.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
Sommigen hebben al gemerkt dat we zijn overgeschakeld van het kleinste genoom
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
naar een veel groter.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
We kunnen de redenen daarvoor even doorlopen,
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
maar in essentie komt het erop neer dat de kleine cel
05:03
took on the order of
118
288000
2000
er om en nabij
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
één tot twee maanden over deed om resultaten te krijgen,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
terwijl de grotere, sneller groeiende cel
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
er maar twee dagen over deed.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
Er waren maar een beperkt aantal cycli die we konden doorlopen
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
in een jaar tijd, met zes weken per cyclus.
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
En u moet weten dat
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
99% tot misschien zelfs wel meer
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
van onze experimenten faalden.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
Dus dit was een scenario dat storingen vermeed
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
en problemen oploste van bij het begin,
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
omdat er gewoonweg geen recept was
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
van hoe je er moet komen.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
Een van de belangrijkste publicaties die we deden
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
was in 2007.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
Carole Lartigue leidde het project
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
om een bacterieel chromosoom echt te transplanteren
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
van een bacterie naar een andere.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
Ik denk dat die studie filosofisch gezien een van de belangrijkste was
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
die we ooit gedaan hebben,
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
omdat dit liet zien hoe dynamisch leven was.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
En we wisten, toen dat eenmaal werkte,
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
dat we werkelijk kans maakten,
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
als we synthetische chromosomen konden maken,
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
om daarmee hetzelfde te doen.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
We wisten dat het ons
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
enkele jaren tijd zou kosten om er te komen.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
In 2008
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
rapporteerden we de complete synthese
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
van het Mycoplasma Genitalium-genoom,
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
iets meer dan 500.000 letters genetische code,
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
maar het was ons nog niet gelukt het chromosoom op te starten.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
Deels vanwege de langzame groei, denken we,
06:26
and, in part,
151
371000
2000
en deels
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
omdat cellen allerlei soorten unieke verdedigingsmechanismen hebben
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
om te voorkomen dat dit soort dingen gebeuren.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
Het bleek dat de cel waarin we poogden te transplanteren
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
een nuclease had, een enzym dat de oppervlakte van DNA opvreet,
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
en het vrat maar al te graag het
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
synthetische DNA op dat we het gaven,
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
zodat het nooit transplantaties ontving.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
Maar toen was het de grootste
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
molecuul van een bepaalde structuur
06:50
that had been made.
161
395000
2000
die ooit gemaakt was.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
Beide kanten boekten vooruitgang,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
maar een deel van de synthese
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
moest worden bereikt, of kon worden bereikt
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
door gist te gebruiken, door onderdelen in gist te stoppen
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
en de gist zou de onderdelen voor ons in elkaar zetten.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
Het was een geweldige stap vooruit,
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
maar we hadden een probleem.
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
Want nu groeide het bacteriële chromosoom in gist.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
We moesten niet alleen de transplantatie doen
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
maar ook uitvinden hoe je een bacterieel chromosoom
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
vanuit het eukaryotische gist
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
in een zodanige vorm krijgt dat je het
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
naar een ontvangende cel kunt transplanteren.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
Ons team ontwikkelde nieuwe technieken
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
voor het kweken, het klonen van
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
gehele bacteriële chromosomen in gist.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
Dus namen we hetzelfde mycoide genoom
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
dat Carole in eerste instantie had getransplanteerd,
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
en we kweekten dat
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
als een kunstmatig chromosoom in gist.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
En we dachten dat dit een grote testbank zou worden
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
om te leren hoe je chromosomen kweekt uit gist
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
en ze dan transplanteert.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
Maar toen we deze experimenten deden
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
konden we wel het chromosoom uit gist krijgen,
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
maar het liet zich niet transplanteren en startte geen cel op.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
Dat kleinigheidje kostte ons team twee jaar om op te lossen.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
Het blijkt nu dat het DNA in de bacteriële cel
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
eigenlijk gemethyleerd was
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
en het methylatieproces beschermde het DNA tegen
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
vertering door het restrictie-enzym.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
Dus was we ontdekten is dit: als we het chromosoom
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
uit het gist haalden en het methyleerden
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
dan konden we het transplanteren.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
Verdere vorderingen werden gemaakt
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
toen het team de genen van het restrictie-enzym verwijderde
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
uit de ontvangende capricolumcel.
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
Toen we dat eenmaal gedaan hadden
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
konden we het naakte DNA uit de gist halen en het transplanteren.
08:30
So last fall
201
495000
2000
Vorige herfst,
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
toen we de resultaten van ons werk in "Science" publiceerden,
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
werden we allemaal te zelfverzekerd
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
en dachten we dat wij zonder twijfel de enigen waren
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
die enkele weken verwijderd waren
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
van het kunnen opstarten
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
van een chromosoom uit gist.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
Vanwege de problemen met de
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
Mycoplasma Genitalium en de langzame groei
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
hebben we ongeveer een half jaar geleden
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
besloten om het veel grotere
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
chromosoom, het Mycoideschromosoom, te synthetiseren,
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
wetende dat we het biologische vraagstuk
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
van de transplantatie hadden opgelost.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
Dan leidde het team voor de synthese
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
van dit chromosoom van meer dan een miljoen basisparen.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
Maar uiteindeljk bleek het niet zo eenvoudig te zijn.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
We verloren drie maanden
09:17
because we had one error
219
542000
2000
omdat we een enkele fout hadden
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
in meer dan een miljoen basisparen in die sequentie.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
Dus het team ontwikkelde nieuwe probleemoplossingssoftware,
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
waarmee we elk synthetisch fragment konden testen,
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
om te zien of het wilde groeien tegen een achtergrond
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
van wild DNA.
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
En we ontdekten dat 10 van de 11
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
stukjes van 100.000 basisparen die we synthetiseerden
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
geheel nauwkeurig waren
09:41
and compatible with
228
566000
2000
en verenigbaar waren met
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
een levensvormende sequentie.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
We beperkten het tot een enkel fragment.
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
We sequentieerden het
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
en ontdekten dat uit een essentieel gen
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
slechts een basispaar gewist was.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
Nauwkeurigheid is essentieel.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
Er zijn delen van het genoom
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
die zelfs een enkele fout niet tolereren,
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
en er zijn ook delen van het genoom
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
waar je grote blokken DNA in kunt stoppen,
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
zoals we met de watermerken deden,
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
en die allerlei soorten fouten tolereren.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
Het duurde ongeveer drie maanden om die fout te vinden
10:15
and repair it.
242
600000
2000
en te repareren.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
En toen, op een vroege ochtend om een uur of 6
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
kregen we een sms'je van Dan
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
waarin stond dat de eerste blauwe kolonies nu bestonden.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
Het was een lange weg om hier uit te komen.
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
15 jaar, sinds het begin.
10:32
We felt
248
617000
2000
We voelden aan
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
dat een van de dogma's van dit vakgebied is
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
dat je er absoluut voor moet zorgen
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
dat je synthetisch DNA
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
van natuurlijk DNA kan onderscheiden.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
Als je in een nieuw wetenschappelijk domein aan het werk bent
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
moet je al in een vroeg stadium denken aan de valkuilen
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
en de dingen die je kunnen doen geloven
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
dat je iets gedaan hebt, terwijl je dat helemaal niet hebt gedaan,
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
of erger nog, dat je anderen daarvan overtuigt.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
Dus dachten we dat het ergste probleem zou zijn
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
dat het oorspronkelijke chromosoom
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
besmet was met een enkelvoudige molecuul,
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
waardoor we dachten dat we echt
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
een synthetische cel hadden gemaakt,
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
terwijl het alleen maar een besmetting zou zijn geweest.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
Dus al vroeg ontwikkelden we de idee
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
om watermerken in het DNA te stoppen
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
om volstrekt duidelijk te maken
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
dat het DNA synthetisch was.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
En het eerste chromosoom dat we bouwden
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
in 2008,
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
dat met 500.000 basisparen,
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
wezen we simpelweg
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
de namen van de auteurs van het chromosoom
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
toe aan de genetische code.
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
Maar het gebruikte alleen maar
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
eenlettervertalingen van aminozuren,
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
waardoor sommige letters uit het alfabet achterwege bleven.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
Het team ontwikkelde dus een nieuwe code
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
in de code binnenin de code.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
Het is dus een nieuwe code
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
om berichten in het DNA te schrijven en te interpreteren.
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
Nu hebben wiskudigen al lange tijd
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
berichten verstopt en geschreven in de genetische code,
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
maar het is duidelijk dat ze wiskundigen waren en geen biologen,
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
want als je met de code die wiskundigen ontwikkelden
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
lange berichten schrijft,
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
dan zou het hoogstwaarschijnlijk leiden tot
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
het synthetiseren van nieuwe eiwitten
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
met onbekende functies.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
De code die Mike Montague en zijn team ontwikkelden
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
hanteert frequente stopcodons.
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
Het is een ander alfabet,
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
maar het geeft ons de mogelijkheid
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
om het hele Engelse alfabet te gebruiken
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
met interpunctie en getallen.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
Er zijn vier grote watermerken
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
die elk meer dan duizend basisparen genetische code tellen.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
Het eerste paar bevat zelfs in zichzelf
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
deze interpretatiecode om de rest
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
van de genetische code te vertalen.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
Dus in de overgebleven informatie,
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
in de watermerken,
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
zitten de namen van
12:56
46 different authors
303
761000
2000
46 verschillende auteurs
12:58
and key contributors
304
763000
2000
en mensen die een belangrijke bijdrage leverden
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
om het proces tot in dit stadium te krijgen.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
We hebben ook
13:06
a website address
307
771000
3000
een webadres ingebouwd,
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
dus als iemand de code decodeert
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
in de code binnenin de code,
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
dan kunnen ze een email sturen naar dat adres.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
Het onderscheidt zich dus duidelijk
13:18
from any other species,
312
783000
2000
van andere soorten,
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
met 46 namen erin
13:23
its own web address.
314
788000
3000
en een eigen webadres.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
En we hebben drie citaten toegevoegd,
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
omdat wij met het eerste genoom
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
kritiek kregen omdat we niets diepgaander probeerden te zeggen
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
dan simpelweg het werk signeren.
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
Dus geven we de rest van de code niet,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
maar we zullen wel de drie citaten geven.
13:41
The first is,
321
806000
2000
De eerste is
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
'Te leven, fouten te maken,
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
te vallen, te triomferen,
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
en leven te creëren uit leven.'
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
Het is een citaat van James Joyce.
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
Het tweede citaat is: 'Zie dingen niet zoals ze zijn,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
maar zoals ze zouden kunnen zijn.'
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
Dat is een citaat van het boek 'Amerikaanse Prometheus'
14:01
book on Robert Oppenheimer.
329
826000
2000
over Robert Oppenheimer.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
330
828000
3000
En de laatste is van Richard Feynman:
14:06
"What I cannot build,
331
831000
2000
'Wat ik niet kan bouwen
14:08
I cannot understand."
332
833000
2000
kan ik niet begrijpen.'
14:13
So, because this is as much a philosophical advance
333
838000
3000
Omdat dit in de wetenschap zowel een filosofische stap vooruit is
14:16
as a technical advance in science,
334
841000
3000
als een technische
14:19
we tried to deal with both the philosophical
335
844000
3000
poogden wij zowel de filosofische
14:22
and the technical side.
336
847000
2000
als de technische kant aan te pakken.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
337
849000
2000
Het laatste dat ik wil zeggen voor ik overga naar de vragenronde,
14:26
is that the extensive work
338
851000
3000
is dat het uitgebreide werk
14:29
that we've done --
339
854000
2000
dat we gedaan hebben,
14:31
asking for ethical review,
340
856000
2000
en dat om naar ethische bezinning vraagt,
14:33
pushing the envelope
341
858000
2000
dat vooruitstrevend is,
14:35
on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
zowel van die kant als van de technische kant,
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
343
863000
3000
dat dit onderwerp breed besproken is in de wetenschappelijke kringen,
14:41
in the policy community
344
866000
2000
in beleidskringen
14:43
and at the highest levels of the federal government.
345
868000
3000
en op het hoogste federale overheidsniveau.
14:46
Even with this announcement,
346
871000
3000
Zelfs met deze mededeling
14:49
as we did in 2003 --
347
874000
2000
zoals we in 2003 ook deden -
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
348
876000
3000
dat werk was gefinancieerd door het Ministerie van Energie -
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
dus het werk was
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
op het niveau van het Witte Huis besproken,
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
om te bepalen of het werk geheim moest worden gehouden of kon worden gepubliceerd.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
Zij kozen de kant van open publicatie,
15:04
which is the right approach --
353
889000
3000
wat de juiste benadering is.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
We hebben het Witte Huis op de hoogte gebracht,
15:09
we've briefed members of Congress,
355
894000
3000
leden van het parlement op de hoogte gebracht.
15:12
we've tried to take and push
356
897000
2000
We poogden de beleidskwesties
15:14
the policy issues
357
899000
2000
aan te pakken
15:16
in parallel with the scientific advances.
358
901000
3000
tegelijk met de wetenschappelijke voortgang.
15:20
So with that, I would like
359
905000
2000
Daarmee wil ik u graag
15:22
to open it first to the floor for questions.
360
907000
3000
eerst uitnodigen om vragen te stellen.
15:25
Yes, in the back.
361
910000
2000
Ja, daar achterin.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
362
912000
2000
Verslaggever: Kunt u in lekentermen uitleggen
15:29
how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
hoe belangrijk een doorbraak als deze is?
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
Craig Venter: Kunnen we uitleggen hoe belangrijk dit is?
15:35
I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
Ik weet niet of wij zouden moeten uitleggen hoe belangrijk het is.
15:38
It's significant to us.
366
923000
2000
Het is belangrijk voor ons.
15:41
Perhaps it's a giant philosophical change
367
926000
3000
Wellicht is het een gigantische filosofische verandering
15:44
in how we view life.
368
929000
2000
in hoe wij aankijken tegen het leven.
15:46
We actually view it as a baby step in terms of,
369
931000
3000
Wij zien het eigenlijk als een babystapje, als je bekijkt
15:49
it's taken us 15 years to be able
370
934000
2000
dat het ons 15 jaar kostte om nu de mogelijkheid te hebben
15:51
to do the experiment
371
936000
2000
om het experiment te doen
15:53
we wanted to do 15 years ago
372
938000
2000
dat we 15 jaar geleden wilden doen
15:55
on understanding life at its basic level.
373
940000
3000
om het leven op het meest basale niveau te begrijpen.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
Maar wij geloven daadwerkelijk
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
375
945000
3000
dat dit een zeer krachtige set van tools zal zijn.
16:04
and we're already starting
376
949000
2000
En we zijn al
16:06
in numerous avenues
377
951000
2000
op talloze terreinen begonnen
16:08
to use this tool.
378
953000
2000
deze tool te gebruiken.
16:10
We have, at the Institute,
379
955000
2000
Aan het instituut hebben we
16:12
ongoing funding now from NIH
380
957000
3000
voortdurende financiering van het Nationale Gezondheidsinstituut
16:15
in a program with Novartis
381
960000
2000
in een programma met Novartis
16:17
to try and use these new
382
962000
2000
om deze nieuwe synthetische DNA-tools
16:19
synthetic DNA tools
383
964000
2000
te proberen te gebruiken
16:21
to perhaps make the flu vaccine
384
966000
3000
om misschien het nieuwe griepvaccin te maken
16:24
that you might get next year.
385
969000
3000
dat je volgend jaar misschien krijgt.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
386
972000
3000
In plaats van weken of maanden tijd die het kost om ze te maken
16:30
Dan's team can now make these
387
975000
3000
kan Dan's team ze nu
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
in minder dan 24 uur maken.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
Dus als je ziet hoe lang het duurde om een H1N1 vaccin op de markt te brengen,
16:39
we think we can shorten that process
390
984000
2000
denken wij dat wij dat proces
16:41
quite substantially.
391
986000
2000
behoorlijk kunnen inkorten.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
Op het gebied van vaccins
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
richten Synthetic Genomics en het instituut
16:47
are forming a new vaccine company
394
992000
2000
een nieuw vaccinbedrijf op,
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
omdat we denken dat deze tools vaccins kunnen beïnvloeden
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
396
997000
3000
voor ziektes die tot nog toe onmogelijk te dateren zijn,
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
397
1000000
3000
dingen waar de virussen snel evolueren,
16:58
such with rhinovirus.
398
1003000
2000
zoals met het neushoornvirus.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
Zou het niet mooi zijn om iets te hebben dat een gewone verkoudheid echt tegenhoudt?
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
Of nog belangrijker, HIV,
17:06
where the virus evolves so quickly
401
1011000
2000
waar het virus zich zo snel ontwikkelt
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
dat de vaccinaties die vandaag gemaakt worden
17:10
can't keep up
403
1015000
2000
die evolutionaire veranderingen
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
niet kunnen bijhouden.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
Bij Synthetic Genomics
17:17
we've been working
406
1022000
2000
hebben we ook gewerkt
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
aan grote milieukwesties.
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
408
1026000
2000
Ik denk dat dit laatste olielek in de Golf
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
ons daaraan helpt herinneren.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
CO2 kunnen we niet zien;
17:27
we depend on scientific measurements for it
411
1032000
2000
we zijn afhankelijk van wetenschappelijke metingen,
17:29
and we see the beginning results
412
1034000
2000
en we beginnen het effect te zien
17:31
of having too much of it --
413
1036000
2000
van het feit dat we er teveel van hebben.
17:33
but we can see pre-CO2 now
414
1038000
2000
Maar nu kunnen we pre-CO2
17:35
floating on the waters
415
1040000
2000
zien drijven op wateren
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
416
1042000
3000
en de stranden van de Golf zien besmeuren.
17:40
We need some alternatives
417
1045000
3000
We moeten werken aan alternatieven
17:43
for oil.
418
1048000
2000
voor olie.
17:45
We have a program with Exxon Mobile
419
1050000
2000
We hebben een programma bij Exxon Mobile
17:47
to try and develop new strains of algae
420
1052000
3000
waarmee we nieuwe algenstrengen proberen te
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
421
1055000
3000
ontwikkelen die op een doeltreffende manier CO2 kunnen opvangen
17:53
from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
uit de atmosfeer of uit geconcentreerde bronnen,
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
en die nieuwe koolwaterstoffen maken die in hun raffinaderijen gebruikt kunnen worden
17:59
to make normal gasoline
424
1064000
2000
om normale brandstof
18:01
and diesel fuel out of CO2.
425
1066000
2000
en diesel te maken uit CO2.
18:03
Those are just a couple of the approaches
426
1068000
2000
Dat zijn slechts enkele van de nieuwe benaderingen
18:05
and directions that we're taking.
427
1070000
3000
en richtingen die we inslaan.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(Applaus)
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