Floyd E. Romesberg: The radical possibilities of man-made DNA
فلويد روميسبرغ: الاحتمالات الجذرية لتحقق الحمض النووي المصنوع من قبل البشر
Floyd E. Romesberg uses chemistry, biology and physics to study how biomolecules work and to create biomolecules with new forms and functions. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
to the information in DNA.
موجودة في الحمض النووي "دي أن أي".
as the English language
أنّه وكما تتكوّن اللغة الإنجليزيّة
that, when combined into words,
I'm going to tell you today,
التي أنوي إخباركم بها اليوم،
that, when combined into genes,
تشكّل عند جمعها المورثات،
that fold up into complex structures
تُطوى لتغدو بنىً معقّدة
that allow a cell to do what it does,
بالقيام بالعمل المنوط بها،
and the genetic alphabet has four.
بينما تتوفر الأبجدية الوراثية على 4 أحرف.
Maybe you've heard of them.
referred to as G, C, A and T.
that all the diversity of life
if the English alphabet had four letters.
تتألف من 4 أحرف فقط.
would you be able to tell?
تحوي أحرفاً أكثر؟
had more letters?
be able to tell different stories,
إخبارنا بقصص مختلفة،
Research Institute in La Jolla, California
سكريبس المتواجد في لاجولا في كاليفورنيا
with the goal of creating living organisms
بهدف تشكيل عضويات حيّة
of a six-letter genetic alphabet,
يتألف من 6 أحرف وراثيّة،
plus two additional new man-made letters.
إضافيين مصنوعين من قبل البشر.
شكَّلَه البشر.
form of life ever created.
than life ever has before.
من أي حياةٍ وُجدت قبل ذلك.
than the 20 normal amino acids
من 20 حمض أميني طبيعي
and molecular biology
والبيولوجيا الجزيئيّة
حمضاً نووياً بـ6 أحرف.
from your high school biology
البيولوجيا في الثانويّة
pair together to form two base pairs.
تجتمع بثنائيات فتكوّن ثنائيين.
new candidate letters,
أي أحرفاً جديدة مُرشّحة،
to selectively pair with each other.
ونوعي مع بعضها البعض.
together really well,
was find a way to get X and Y into cells,
لإدخالهما إلى داخل الخليّة،
that does something similar in algae
بشيءٍ مشابه لذلك في الطحالب
was to show that with X and Y provided,
القيام بها هي إثبات أنه بواسطة الـX والـY،
and hold on to X and Y in their DNA.
والحفاظ على الـX والY في حمضها النووي.
took longer than I had hoped --
استغرق وقتاً أطول مما تمنيت
worked faster than I dreamed,
نجحت أسرع مما تصوّرت،
grew bacteria with six-letter DNA.
جراثيم بـ6 أحرف في حمضها النووي.
to introduce you to them right now.
semisynthetic organisms.
that's really cool, right?
هذا شيّق بحق، أليس كذلك؟
are still wondering why.
يتساءل عن السبب وراء ذلك.
about some of our motivations,
thought about life, what it is,
عن الحياة وماهيّتها،
from things that are not alive,
عن الأشياء غير الحيّة،
life as being perfect,
إلى الحياة على أنها مثالية،
as evidence of a creator.
because a god breathed life into them.
لأن الإله نفث فيها الحياة.
a more scientific explanation,
عن تفسير يعتمد على العلم،
the molecules of life to be special.
جزيئات الحياة شيئاً مميزاً.
مليارات السنوات، أليس كذلك؟
for billions of years, right?
it would seem pretty impossible
إلا أنّه يبدو من المستحيل
and build new parts
الطبيعيّة الموجودة في الحياة
the natural molecules of life
really screwing everything up.
created or evolved are we?
قد خُلقنا أو تطوّرنا بهذه المثاليّة؟
are the molecules of life?
impossible to even ask,
to compare life to.
aren't that special.
ليست مميزة لهذه الدرجة.
isn't the only way it could be.
ليست الشكل الوحيد لها.
maybe not even the best solution,
وربما لسنا حتّى أفضل الحلول فيها،
fundamental issues about life,
قضايا أساسيّة عن الحياة،
what sort of new stories
vocabulary could tell,
التي تحوي مفردات أكثر
are the proteins that a cell produces
التي تنتجها الخليّة
with new types of functions
البروتينات الجديدة ووظائفها
make and maybe even use?
هذه العضيات شبه الاصطناعية؟
to make proteins for us, for our use.
تصنع بروتيناتٍ لنا ولاستخدامنا.
range of different applications,
soldiers from injury
من الإصابات
dangerous compounds,
is protein drugs.
هو تصنيع الأدوية البروتينية.
revolutionized medicine,
قد أحدثت مسبقاً ثورة في الطب
and it's manufactured as a drug
how we treat diabetes.
are really hard to make
في صعوبة تصنيع البروتينات
is to get cells to make them for you.
تكمن في جعل الخلايا تصنعها.
proteins with the natural amino acids,
من الأحماض الأمينية الطبيعيّة،
those proteins can have,
they could be developed for,
of those amino acids
strung together to make a protein,
سلاسل مع بعضها لتشكّل بروتيناً،
they're not that different-looking.
أنها ليس مختلفة كثيراً.
that many different functions.
different functions available.
الكيميائيون والتي تُدعى الأدوية.
that synthetic chemists make as drugs.
من مواد مختلفة وواسعة جداً.
a much broader range of diverse things.
رؤية الاختلاف فيهم.
how different they are.
that make them great drugs
هي ما تجعل هذه الأدوية رائعة
what sort of new protein drugs
هو نوعية الأدوية البروتينيّة الجديدة
proteins from more diverse things.
صناعة البروتينات من أشياء أكثر تنوعاً.
new and different amino acids,
التي تحوي حموضاً أمينيّة مختلفة وجديدة،
التي تمنح هذا البروتين
selected to confer the protein
when you inject them into people.
عند حقنها داخل الجسم.
تحوي حموضاً أمينيّة جديدة
with new amino acids
from being degraded or eliminated,
with little fingers attached
ترتبط بها أصابع صغيرة
grab on to other molecules?
failed during development as drugs
فشلت أثناء تطويرها كأدوية
specific enough to find their target
بما فيه الكفاية لتجد هدفها
of the human body.
and make them parts of new amino acids
ونجعلها جزءاً من الحموض الأمينية الجديدة
to their target?
called Synthorx.
تُدعى ساينثروكس.
that's what you do with biotech companies.
فهكذا تسمى شركات التقانات الحيويّة.
that recognizes a certain receptor
of those same cells,
شكلاً مختلفاً من هذا البروتين
a variant of that protein
with that second bad receptor is shielded,
التي تتفاعل مع المستقبل الثاني السيء،
with that first good receptor?
فقط مع المُستقبل الأول الجيّد؟
الحموض الأمينيّة الطبيعيّة،
with the normal amino acids,
specifically designed for that purpose.
التي صُممت خصيصاً لهذا الغرض.
to act as little factories
شبه الاصطناعيّة لكي تعمل كمصانع صغيرة
really interesting application,
that allow cells to do what they do.
هي ما يسمح للخلايا بأن تنجز وظيفتها.
new proteins with new functions,
تصنع بروتينات جديدة بوظائف جديدة،
that natural cells can't do?
لا تستطيع الخلايا الطبيعيّة القيام بها؟
semisynthetic organisms
تطوير عضيّات شبه اصطناعيّة
seek out cancer cells
عن الخلايا السرطانيّة
secrete a toxic protein that kills them?
تُفرز بروتيناً سامّاً يقوم بقتلها؟
that eat different kinds of oil,
تبتلع أنواعا مختلفة من الزيت،
of the types of stories
with an expanded vocabulary can tell.
التي تحوي مفردات أكثر.
organisms into people,
of our bacteria into the ocean
من الغالونات من هذه الجراثيم في المحيط
actually it sounds really scary.
إن ذلك يبدو مخيفاً بحق.
in order to survive,
precursors of X and Y.
بالطلائع الكيميائيّة X وY.
than anything that exists in nature.
عن أي شيء يوجد في الطبيعة.
or the ability to make them.
in the controlled environment of the lab,
الكثير من الغذاء غير الطبيعي.
lots of the unnatural food.
in a person or out on a beach
في جسم شخص ما أو على الشاطئ
have access that special food,
للحصول على هذا الغذاء الخاص،
وتستطيع البقاء على قيد الحياة لفترة وجيزة،
they can survive for a little,
to perform some intended function,
لإجراء بعض الوظائف المنوطة بها،
to run out of the food.
and they just disappear.
ثم تختفي ببساطة.
to tell new stories,
تحكي قصصاً جديدة،
to tell those stories.
I told you that we reported in 2014
أننا أعلنا في عام 2014
that store more information,
تحوي معلومات أكثر،
that we just talked about
to make proteins,
الـX والـY لتصنع البروتنيات،
that the cells could take DNA with X and Y
تستطيع استخدام "دي أن أي" يحتوي على X وY
the working copy of DNA.
وهي النسخة الفعّالة من ال"دي أن أي".
use X and Y to make proteins.
لصناعة البروتينات.
semisynthetic organisms.
they're making a protein that glows green.
لأنها تنتج بروتيناً يتوهج باللون الأخضر.
يُستخلص من قنديل البحر
actually, from jellyfish
in its natural form
natural life can't build proteins with.
الحياة الطبيعيّة صناعة البروتينات بواسطته.
and making protein
والنمو وصنع البروتين
the genetic alphabet of other cells,
الأبجديّة الوراثيّة للخلايا الأخرى،
on more complex organisms.
على عضيات أكثر تعقيداً.
that I want to say to you,
of semisynthetic life is here.
Floyd, this is so remarkable.
ملفتٍ للنظر يا فلويد.
about the possibilities for life,
أن نفكّر في احتمالات الحياة،
or so much of our assumptions are based
أو كثيراً من تصوراتنا عنها
it's got to be DNA,
هو ناتج عن الحمض النووي،
of self-replicating molecules
القادرة على التناسخ الذاتي
even just DNA with six letters?
حتّى الحمض النووي الحاوي على 6 أحرف؟
Absolutely, I think that's right,
there's been always this prejudice
right alongside the natural ones,
كما تعمل الجزيئات الطبيعيّة،
that any molecules
of chemistry and physics
في الكيمياء والفيزياء
the natural molecules of life do.
التي تقوم بها الجزيئات الطبيعيّة.
many different ways,
with other types of DNA,
وبأنواع أخرى من الحمض النووي،
to look something like a DNA molecule,
كجزيء الـ"دي أن أي"،
على قدرتها على التكاثر الذاتي
that can still self-reproduce
is that if we found new life,
إذا استطعنا إيجاد حياة جديدة
with the search for Goldilocks planets
عن كواكب ذات درجة حرارة معتدلة
with water and whatever,
مع توافر الماء وكل شيء آخر،
assumption, perhaps.
you can talk to, then maybe not,
تستطيع التكلّم معه فربما لا يحدث ذلك،
looking for any form of life,
عن أي شكل من أشكال الحياة،
looking for life under the light post.
تبحث عن الحياة تحت الضوء تماماً.
Thank so much, Floyd.
شكراً جزيلاً فلويد.
ABOUT THE SPEAKER
Floyd E. Romesberg - Chemist, synthetic biologistFloyd E. Romesberg uses chemistry, biology and physics to study how biomolecules work and to create biomolecules with new forms and functions.
Why you should listen
Floyd E. Romesberg is the director of a talented team of researchers at The Scripps Research Institute who are working to understand how evolution tailors protein function, to develop novel antibiotics and aptamers and to expand on the potential of evolution through the expansion of the genetic alphabet. A chemist by training, Romesberg works beyond the traditional divides between scientific disciplines.
Since the last common ancestor of all life on earth, biological information has been stored in a four-letter alphabet consisting of G, A, T and C. In 1998, Romesberg wondered: Is DNA limited to four letters? The answer is a resounding "No!" Romesberg and his research group have designed, tested and optimized hundreds of unnatural DNA letters, and they have achieved impressive milestones including replication and amplification of six-letter DNA in a test tube; the use of six-letter DNA to produce novel materials; and most recently the creation of semi-synthetic life that stores and retrieves the increased information. The advances led to Romesberg founding Synthorx, Inc., a biotechnology company that uses the expanded genetic alphabet to develop novel protein therapeutics.
Floyd E. Romesberg | Speaker | TED.com