TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
Craig Venter revela "vida sintética"
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Craig Venter e a sua equipa fizeram uma proclamação histórica: criaram a primeira célula completamente funcional e divisível controlada por DNA sintético. Ele explica como o fizeram e porque é que este feito marca o início de uma nova era para a ciência.
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
Estamos aqui para anunciar
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
a primeira célula sintética,
00:21
a cell made by
2
6000
2000
um célula construída
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
começando por um código digital num computador,
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
construido-se o cromossoma
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
a partir de quatro frascos de químicos,
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
montando esse cromossoma em levedura,
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
transplantado-o para
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
uma célula bacteriana recipiente
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
e transformando essa célula
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
numa nova espécie bacteriana.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
Portanto esta é a primeira espécie auto-replicadora
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
que temos neste planeta
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
cujo pai é um computador.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
É também a primeira espécie
00:54
to have its own website
15
39000
2000
que tem o seu próprio website
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
codificado no seu código genético.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
Mas iremos falar mais acerca
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
das marcas de água dentro de instantes.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
Este projecto teve início
01:06
15 years ago
20
51000
2000
há 15 anos
01:08
when our team then --
21
53000
2000
quando a nossa equipa na altura --
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
chamamos-lhe o institudo TIGR --
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
estava envolvida na sequênciação
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
dos dois primeiros genomas da história.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
Sequenciámos Haemophilus influenzae
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
e depois o genoma mais pequeno de um organismo auto-replicativo,
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
o de Mycoplasma genitalium.
01:24
And as soon as
28
69000
2000
E assim que
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
obtivémos estas duas sequências,
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
pensámos, se este é supostamente o genoma mais pequeno
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
de uma espécie auto-replicativa,
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
poderá haver um genoma ainda mais pequeno?
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
Poderíamos perceber as bases da vida celular
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
ao nível genético?
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
Tem sido uma investigação de 15 anos
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
só para chegar a este ponto de partida,
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
de modo a responder a estas questões.
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
Porque é muito difícil eliminar
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
múltiplos genes de uma célula.
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
Só se consegue um de cada vez.
01:54
We decided early on
41
99000
2000
Decidimos desde cedo
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
que tínhamos de tomar a via sintética,
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
ainda que ninguém o tivesse tentado,
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
para ver se conseguíamos sintetizar
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
um cromossoma bacteriano,
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
para que podessémos variar o conteudo genético
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
para perceber quais sao os genes essenciais para a vida.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
isso começou a nossa investigação de 15 anos
02:12
to get here.
49
117000
2000
para chegar até aqui.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
Antes de iniciarmos as experiências,
02:16
we actually asked
51
121000
3000
perguntámos de facto
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
à equipa de Art Caplan, na altura da Universidade da Pensilvânia,
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
para realizar uma revisão
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
de quais os riscos, os desafios,
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
a ética em torno de criar
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
novas especies em laboratório
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
já que nunca tinha sido feito antes.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
Passaram cerca de dois anos
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
revendo esses factores independentemente
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
e publicaram esses resultados na Science em 1999.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Eu e o Ham retirámo-nos por dois anos
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
num projecto de sequenciação do genoma humano,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
mas assim que ficou completo,
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
voltámos a esta tarefa.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
Em 2002, inaugurámos
02:52
a new institute,
66
157000
2000
um novo instituto,
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
o Instituto de Alternativas Energéticas Biológicas
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
e estabelecemos dois objectivos.
02:59
One, to understand
69
164000
2000
Primeiro, compreender
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
o impacto da nossa tecnologia no ambiente,
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
e como compreender melhor o ambiente.
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
Segundo, iniciar este processo
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
de criar vida sintética
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
para compreender as bases da vida.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
Em 2003,
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
publicámos o nosso primeiro sucesso.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Portanto Ham Smith e Clyde Hutchison
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
desenvolveram novos métodos
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
para criar DNA sem erros
03:25
at a small level.
80
190000
2000
a um nível pequeno.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
A nossa primeira tarefa foi
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
um bacteriofago com um código de 5000 letras,
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
um vírus que ataca somente a E. coli.
03:36
So that was
84
201000
2000
Esse era
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
o fago phi X 174,
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
que foi escolhido por razões históricas.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
Foi o primeiro fago de DNA,
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
vírus de DNA, genoma de DNA
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
que foi de facto sequenciado.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
Assim que nos apercebemos
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
que podíamos construir blocos de tamanho típico de vírus
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
com 5000 pares de bases,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
pensámos "temos pelos os meios
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
para tentar construir uma série destes blocos,
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
de modo a eventualmente juntá-los
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
para criar este cromossoma com Mega-bases".
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
Deste modo, susbantâncialmente maior
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
do que tínhamos previamente pensado.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
Decorreram vários passos para isto. Houve dois lados.
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
Tinhamos que resolver a química
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
de contruir grandes moleculas de DNA
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
e tinhamos de resolver o lado biológico
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
de como, uma vez que tinhamos esta entidade quimica,
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
como é que a a ligamos, como é que a activamos.
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
na célula recipiente.
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
Tinhamos portanto duas equipas a trabalhar em paralelo,
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
uma equipa na química,
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
e outra a tentar
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
ser capaz de transplantar
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
cromossomas inteiros
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
para obter novas células.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
Quando começámos isto, pensámos que a síntese seria o nosso maior problema,
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
por isso e que escolhemos o genoma mais pequeno.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
E alguns de vocês repararam que mudámos do genoma mais pequeno
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
para um muito maior.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
E podemos rever as razões para tal,
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
mas basicamente, a pequena célula
05:03
took on the order of
118
288000
2000
demorou cerca de
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
um ou dois meses até se obter resultados,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
já a célula maior, com um crescimento mais rápido.
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
demorava apenas dois dias.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
Portanto podíamos analisar apenas alguns ciclos num ano
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
com seis ciclos por semana.
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
E devem saber que, basicamente,
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
provavelmente 99 por cento ou mais
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
das nossas experiências falharam.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
Portanto isto foi um processo de correção,
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
de resolução de problemas desde o início
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
porque não havia um protocolo
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
de como o fazer.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
Uma das publicações mais importantes que fizémos
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
foi em 2007.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
A Carole Lartigue dirigiu a tarefa
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
de conseguir transplantar um cromossoma bacteriano
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
de uma bactéria para outra.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
Eu penso, filosoficamente, que esse foi um dos artigos mais importantes
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
que algumas vez fizemos
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
porque mostrou quão dinâmica a vida era.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
E sabíamos, uma que isso funcionou,
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
que tínhamos de facto a hipótese,
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
se conseguíssemos construir cromossomas sintéticos,
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
de fazer o mesmo com eles.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
Não sabíamos que iriam ser necessários
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
vários anos para o conseguir.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
Em 2008,
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
anuncíamos a síntese completa
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
do genoma de Mycoplasma genitalium,
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
um pouco mais de 500.000 letras de código genético,
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
mas não conseguímos activá-lo.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
Pensamos, em parte, devido ao crescimento lento,
06:26
and, in part,
151
371000
2000
e depois também em parte,
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
porque as células têm todo o tipo de mecanismos únicos de defesa
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
que previnem que estes acontecimento de acontecer.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
No final descobriu-se que a célula que estávamos a tentar transplantar
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
tinha uma nuclease, uma enzima que digere DNA na sua superfície
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
e que alegremente estava a digerir
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
o DNA que lhe dávamos
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
e portanto nunca conseguir transplantações.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
Mas até à data, aquela era a maior
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
molécula com uma estrutura definida
06:50
that had been made.
161
395000
2000
que tinha sido criada.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
E portanto ambos os lados estavam a progredir,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
mas parte da síntese
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
tinha de ser conseguida, ou foi conseguida,
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
usando leveduras, colocando os fragmentos na levedura,
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
e a levedura montava-os por nós.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
Foi um fantástico passo em frente,
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
mas tínhamos um problema porque agora tínhamos
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
o cromossoma bacteriano a construir-se em levedura.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
Portanto além de fazer o transplante,
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
tínhamos de descobrir como tirar o cromossoma bacteriano
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
dentro da levedura eucariota,
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
de modo a que pudéssemos transplantá-lo
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
na célula recipiente.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
A nossa equipa desenvolveu novas técnicas
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
para construir, clonar
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
cromossomas bacterianos inteiros em levedura.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
Então pegámos no mesmo genoma de mycoides
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
que a Carole tinha inicialmente transplantado,
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
e fizemo-lo crescer em levedura
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
como se fosse um cromossoma artificial.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
Pensámos que este seria um teste excelente
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
em aprender como obter cromossomas de leveduras
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
e transplantá-los.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
No entanto, quando realizámos estas experiências,
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
conseguiamos obter os cromossomas das leveduras
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
mas não transplantá-lo e activá-lo numa célula.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
Esse pequeno problema demorou dois anos a ser resolvido pela equipa.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
Veio-se a saber que o DNA na célula bacteriana
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
estava metilado,
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
e a metilação protegia-o de uma enzima de restrição,
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
que o digeria.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
O que descobrimos foi que, se pegássemos no cromossoma
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
da levedura e o metilasse-mos
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
podíamos transplantá-lo.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
Outros progressos foram feitos
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
quando a equipa removeu os genes da enzima de restrição
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
da célula recipiente.
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
Assim que o fizessemos, podiamos pegar
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
no DNA "não metilado" da levedura e transplantá-lo.
08:30
So last fall
201
495000
2000
Então. no passado Outono,
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
quando publicámos os resultados desse trabalho na Science,
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
ficámos muito confiantes
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
e pensámos que estavamos apenas
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
a algumas semanas de distância
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
de ser capaz de activar
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
o cromossoma proveniente da levedura.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
Devido aos problemas com
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
Mycoplasma genitalium e o seu crescimento lento,
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
à cerca de um ano e meio,
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
decidimos sintetizar
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
o cromossoma bem maior, o cromossoma de mycoides,
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
sabendo que tínhamos os problemas biológicos resolvidos
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
para transplantação.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
Aí o Dan liderou a equipa de síntese
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
deste cromossoma de mais de um milhão de pares de bases.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
Mas chegou-se à conclusão que não seria assim tão simples no final.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
E atrasou-nos em três meses
09:17
because we had one error
219
542000
2000
porque tínhamos um erro
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
em mais de um milhão de pares de bases nessa sequência.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
Então a equipa desenvolveu um software de correção,
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
onde podíamos testar cada fragmento sintético
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
para ver se iria ser replicado como
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
se fosse DNA nativo.
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
Descobrimos que 10 em 11
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
das peças de cem mil pares de bases que sintetizámos
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
estavam completamente correctas
09:41
and compatible with
228
566000
2000
e compatíveis com
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
uma sequência "geradora" de vida.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
Resumimos tudo a um fragmento.
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
Sequênciamo-lo
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
e descobrimos que apenas um par de bases tinha sido removido
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
num gene essencial.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
Portanto, a exactidão é essencial.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
Há partes do genoma
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
onde não é tolerável nem um erro,
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
a há partes do genoma
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
onde podemos colocar grandes blocos de DNA,
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
como fizemos com as marcas d'água,
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
e são tolerados todo o tipo de erros.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
Demorámos três meses para descobrir esse erro
10:15
and repair it.
242
600000
2000
e reparámo-lo.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
E depois, numa madrugada, às 6 a.m.,
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
tinhámos um aviso do Dan
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
a dizer que, neste momento, existia a primeira colónia.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
Tinha sido uma longa jornada para chegar aqui --
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
15 anos desde o início.
10:32
We felt
248
617000
2000
Sentimos que,
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
um dos princípios deste ramo
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
era de ter a certeza absoluta
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
que conseguíamos distinguir DNA sintético
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
de DNA natural.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
Desde cedo, quando se está a trabalhar num novo ramo da ciência,
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
temos que pensar em todas as armadilhas
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
e coisas que nos podem levar a
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
acreditar que fizemos uma coisa quando não o fizémos,
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
e, ainda pior, levar outros a acreditar nisso.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
Portanto, pensámos que o maior problema seria
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
a contaminação de somente uma molécula
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
do cromossoma nativo,
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
levando-nos a crer que tinhamos de facto
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
criado vida sintética,
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
quando tinha sido apenas um contaminante.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
Portanto desde cedo, desenvolvemos a noção
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
de colocar marcas d'água no DNA
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
para tornar absolutamente claro
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
que o DNA era sintético.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
E o primeiro cromossoma que construímos,
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
em 2008,
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
o de 500 mil pares de bases,
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
simplesmente inserimos
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
os nomes dos autores do cromossoma
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
no código genético,
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
Mas era utilizando apenas traduções de uma letra
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
de aminoácidos,
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
o que deixa de parte certas letras do alfabeto.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
Então a equipa desenvolveu um novo código
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
dentro do código, dentro do código.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
Portanto é um novo código
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
para interpretar e escrever mensagens no DNA.
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
Ora, os matemáticos têm andado a esconder e escrever
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
mensagens no código genético à já algum tempo,
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
mas é claro que eles são matemáticos e não biólogos
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
porque, se escreverem longas mensagens
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
com o código que os matemáticos criaram,
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
iria certamente levar a que
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
novas proteínas fossem sintetizadas
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
com funções desconhecidas.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
Portanto o códifo que o Mike Montague e a equipa desenvolveram
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
insere frequentemente codões stop.
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
É portanto um alfabeto diferente,
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
mas permite-nos utilizar
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
o alfabeto inglês inteiro
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
com pontuação e números.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
Há quatro grandes marcas d'água
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
ao longo dos milhares de pares de base do código genético.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
De facto, o primeiro contém dentro de si
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
o código para interpretar
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
o resto do código genético.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
A restante informação
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
nas marcas d'água
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
contém os nomes de, acho que é,
12:56
46 different authors
303
761000
2000
46 autores diferentes
12:58
and key contributors
304
763000
2000
e o principais contribuintes
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
para levar o projecto até este ponto.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
Também inserimos
13:06
a website address
307
771000
3000
um endereço de um website,
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
para que se alguém descodificar o código
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
dentro do código, dentro do código,
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
poder mandar um email para esse endereço.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
Portanto é claramente distinguivel
13:18
from any other species,
312
783000
2000
de qualquer outra espécie,
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
tendo 46 nomes nele
13:23
its own web address.
314
788000
3000
e o seu próprio endereço electrónico.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
Adicionámos ainda três citações
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
porque, com o primeiro genoma,
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
fomos criticados por não tentar dizer algo mais profundo
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
do que simplesmente assinar o trabalho.
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
Não daremos o resto do código,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
mas daremos as três cotaçoes.
13:41
The first is,
321
806000
2000
A primeira é,
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
“Viver, errar,
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
cair, triunfar,
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
recriar vida a partir da vida.”
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
É uma citação de James Joyce.
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
A segunda citação é, "Ver as coisas, não como elas são,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
mas como elas podem ser."
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
É uma citação do livro "American Prometheus"
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book on Robert Oppenheimer.
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826000
2000
de Robert Oppenheimer.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
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828000
3000
E a última é uma citação de Richard Feynman
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"What I cannot build,
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831000
2000
"O que não posso contruir,
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I cannot understand."
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833000
2000
não consigo compreender."
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So, because this is as much a philosophical advance
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838000
3000
Portanto, como isto é um grande avanço filosófico
14:16
as a technical advance in science,
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841000
3000
assim como um avanço técnológico na ciência,
14:19
we tried to deal with both the philosophical
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844000
3000
tentámos lidar quer com o lado filosófico
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and the technical side.
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847000
2000
quer com o lado técnico.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
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849000
2000
A última coisa que quero dizer antes de ir-mos às questões
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is that the extensive work
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851000
3000
é que o extenso trabalho
14:29
that we've done --
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854000
2000
que fizémos,
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asking for ethical review,
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856000
2000
pedir uma revisão ética,
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pushing the envelope
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858000
2000
inovar
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on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
nesse aspecto assim como no aspecto técnico,
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
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863000
3000
tem sido amplamente discutido na comunidade científica,
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in the policy community
344
866000
2000
na comunidade legal
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and at the highest levels of the federal government.
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868000
3000
e aos mais altos níveis do governo
14:46
Even with this announcement,
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871000
3000
Mesmo com este anúncio,
14:49
as we did in 2003 --
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874000
2000
tal como fizémos em 2003 --
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
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876000
3000
esse trabalho foi financiado pelo Departamento de Energia --
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
este trabalho foi revisto
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
ao nível da Casa Branca,
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
tentando decidir se o trabalho deveria ser confidencial ou publicá-lo.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
Decidiram que deveria ser abertamente publicado,
15:04
which is the right approach --
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889000
3000
o que é a medida correcta.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
Informá-mos a Casa Branca.
15:09
we've briefed members of Congress,
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894000
3000
E informá-mos os membros do Congresso.
15:12
we've tried to take and push
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897000
2000
Tentámos elevar
15:14
the policy issues
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899000
2000
os assuntos legais
15:16
in parallel with the scientific advances.
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901000
3000
em paralelo com os avanços científicos.
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So with that, I would like
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905000
2000
Portanto com isso, gostaria
15:22
to open it first to the floor for questions.
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907000
3000
de começar por aí para a questões.
15:25
Yes, in the back.
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910000
2000
Sim, lá atrás.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
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912000
2000
Reporter: Poderia explicar em termos leigos
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how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
quão significante é esta descoberta, por favor?
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
Criag Venter: Podemos explicar quão significante isto é?
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I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
Eu não tenho a certeza se devíamos ser nós a explicar quão significativo é.
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It's significant to us.
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923000
2000
É significativo para nós.
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Perhaps it's a giant philosophical change
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926000
3000
Talvez seja uma mudança filosófica gigante
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in how we view life.
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929000
2000
da maneira como vemos a vida.
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We actually view it as a baby step in terms of,
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931000
3000
Actualmente vêmo-la como um passo de bebé em termo de,
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it's taken us 15 years to be able
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934000
2000
demorou-nos 15 anos para agora ser capaz
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to do the experiment
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936000
2000
de realizar a experiencia
15:53
we wanted to do 15 years ago
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938000
2000
criamos à 15 anos atrás
15:55
on understanding life at its basic level.
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940000
3000
compreender a vida ao nível no seu nível mais básico.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
Mas acreditamos de facto que
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
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945000
3000
isto vai ser um poderoso conjunto de ferramentas.
16:04
and we're already starting
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949000
2000
E estamos já a começar
16:06
in numerous avenues
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951000
2000
em diversas maneiras
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to use this tool.
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953000
2000
a usar esta ferramenta.
16:10
We have, at the Institute,
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955000
2000
Temos no instituto,
16:12
ongoing funding now from NIH
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957000
3000
um financiamento a decorrer, agora, da NIH
16:15
in a program with Novartis
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960000
2000
um programa com a Novartis
16:17
to try and use these new
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962000
2000
para tentar utilizar
16:19
synthetic DNA tools
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964000
2000
estas novas ferramentas de DNA
16:21
to perhaps make the flu vaccine
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966000
3000
para talvez criar a vacina para a gripe
16:24
that you might get next year.
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969000
3000
que poderá obter no próximo ano.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
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972000
3000
Porque, em vez de demorar meses a produzi-las,
16:30
Dan's team can now make these
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975000
3000
A equipa do Dan pode produzi-las
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
em menos de 24 horas.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
Portanto quando vê quanto tempo demorou para obter a vacina do H1N1
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we think we can shorten that process
390
984000
2000
podemos pensar como podemos encurtar esse processo
16:41
quite substantially.
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986000
2000
muito substancialmente.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
Na área das vacinas,
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
A Synthetic Genomics e o instituto
16:47
are forming a new vaccine company
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992000
2000
estão a criar uma empresa de vacinas
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
porque pensamos que essas ferramentas podem criar vacinas
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
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997000
3000
para doenças que não era possível até à data,
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
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1000000
3000
onde os vírus evoluem rapidamente,
16:58
such with rhinovirus.
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1003000
2000
como o caso do rhinovirus.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
Não seria bom ter algo que acabasse de facto com constipações comuns?
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
Ou, mais importante, o HIV,
17:06
where the virus evolves so quickly
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1011000
2000
onde o vírus evolve tão rapidamente,
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
as vacinas que são criadas hoje
17:10
can't keep up
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1015000
2000
não conseguem acompanhar
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
essas mudanças evolucionárias.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
Mais ainda, no Synthetic Genomics,
17:17
we've been working
406
1022000
2000
temos estado a trabalhar
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
nos maiores problemas ambientais.
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
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1026000
2000
Eu penso que este último derame de petróleo no Golfo
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
é um bom exemplo.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
Não podemos ver o CO2;
17:27
we depend on scientific measurements for it
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1032000
2000
dependemos em medições científicas para o fazer,
17:29
and we see the beginning results
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1034000
2000
e vemos nos resultados iniciais que
17:31
of having too much of it --
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1036000
2000
temos demasiados dele.
17:33
but we can see pre-CO2 now
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1038000
2000
Mas podemos ver agora pré-CO2
17:35
floating on the waters
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1040000
2000
flutuando nas águas
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
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1042000
3000
e contaminando as praias do Golfo.
17:40
We need some alternatives
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1045000
3000
Precisamos de algumas alternativas
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for oil.
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1048000
2000
para o petróleo.
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We have a program with Exxon Mobile
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1050000
2000
Temos um programa com a Exxon Mobile
17:47
to try and develop new strains of algae
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1052000
3000
para tentar desenvolver novas estirpes de algas
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
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1055000
3000
que consigam eficazmente capturar CO2
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from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
da atmosfera ou de fontes concentradas,
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
produzir novos hidrocarbonetos com possam ir para refinarias
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to make normal gasoline
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1064000
2000
para produzir gasolina normal
18:01
and diesel fuel out of CO2.
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1066000
2000
e gasóleo a partir de CO2.
18:03
Those are just a couple of the approaches
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1068000
2000
Estes são apenas algumas abordagens
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and directions that we're taking.
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1070000
3000
e direções que estamos a tomar.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(Aplausos)
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