TED2018
Floyd E. Romesberg: The radical possibilities of man-made DNA
Floyd E. Romesberg: Las increíbles posibilidades del ADN artificial
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Todas las células vivas surgen a partir de un alfabeto genético de cuatro letras: A, T, C y G, las unidades básicas del ADN. Pero esta realidad ha cambiado. En esta visionaria charla, el biólogo sintético Floyd E. Romesberg nos presenta el primer organismo vivo creado a partir de un ADN de seis letras, es decir, las cuatro letras convencionales más dos nuevas letras artificiales: X e Y. Además, indaga en cómo este gran avance en la biología sintética podría poner en duda nuestro entendimiento de los designios de la naturaleza.
Floyd E. Romesberg - Chemist, synthetic biologist
Floyd E. Romesberg uses chemistry, biology and physics to study how biomolecules work and to create biomolecules with new forms and functions. Full bio
Floyd E. Romesberg uses chemistry, biology and physics to study how biomolecules work and to create biomolecules with new forms and functions. Full bio
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00:12
All life,
0
760
1336
Toda vida,
00:14
every living thing ever,
1
2120
1736
todo ser vivo
00:15
has been built according
to the information in DNA.
to the information in DNA.
2
3880
2936
se desarrolla a partir
de la información de su ADN.
de la información de su ADN.
00:18
What does that mean?
3
6840
1376
¿Qué significa esto?
Significa que, así como el alfabeto inglés
está formado por varias letras
está formado por varias letras
00:20
Well, it means that just
as the English language
as the English language
4
8240
2496
00:22
is made up of alphabetic letters
that, when combined into words,
that, when combined into words,
5
10760
3216
que al combinarse en palabras
permiten contar historias como la de hoy,
permiten contar historias como la de hoy,
00:26
allow me to tell you the story
I'm going to tell you today,
I'm going to tell you today,
6
14000
2816
00:28
DNA is made up of genetic letters
that, when combined into genes,
that, when combined into genes,
7
16840
4096
el ADN está formado por letras genéticas
que forman genes con los que
las células pueden producir proteínas,
las células pueden producir proteínas,
00:32
allow cells to produce proteins,
8
20960
1736
00:34
strings of amino acids
that fold up into complex structures
that fold up into complex structures
9
22720
3056
cadenas de aminoácidos
que forman estructuras complejas
que forman estructuras complejas
00:37
that perform the functions
that allow a cell to do what it does,
that allow a cell to do what it does,
10
25800
3016
y permiten a las células
cumplir su función: contar historias.
cumplir su función: contar historias.
00:40
to tell its stories.
11
28840
1736
00:42
The English alphabet has 26 letters,
and the genetic alphabet has four.
and the genetic alphabet has four.
12
30600
3936
El alfabeto inglés tiene 26 letras
y el alfabeto genético, cuatro.
y el alfabeto genético, cuatro.
Son bastante famosas,
quizá las escucharon nombrar.
quizá las escucharon nombrar.
00:46
They're pretty famous.
Maybe you've heard of them.
Maybe you've heard of them.
13
34560
2376
Comúnmente solo se las llama G, C, A y T.
00:48
They are often just
referred to as G, C, A and T.
referred to as G, C, A and T.
14
36960
2320
00:52
But it's remarkable
that all the diversity of life
that all the diversity of life
15
40520
3416
Pero es sobresaliente que
toda la diversidad orgánica
toda la diversidad orgánica
haya sido el resultado
de cuatro letras genéticas.
de cuatro letras genéticas.
00:55
is the result of four genetic letters.
16
43960
2080
00:59
Imagine what it would be like
if the English alphabet had four letters.
if the English alphabet had four letters.
17
47240
4016
Imaginen qué sucedería si
el alfabeto inglés tuviera cuatro letras.
el alfabeto inglés tuviera cuatro letras.
01:03
What sort of stories
would you be able to tell?
would you be able to tell?
18
51280
2280
¿Qué clase de historias
serían capaces de contar?
serían capaces de contar?
01:07
What if the genetic alphabet
had more letters?
had more letters?
19
55280
2160
¿Y si el alfabeto genético
tuviese más letras?
tuviese más letras?
Si la vida tuviera más letras,
01:11
Would life with more letters
be able to tell different stories,
be able to tell different stories,
20
59440
2976
¿podría contar más historias, quizá
incluso historias más interesantes?
incluso historias más interesantes?
01:14
maybe even more interesting ones?
21
62440
2000
En 1999, mi laboratorio en el Instituto de
Investigación Scripps, en La Jolla, CA.
Investigación Scripps, en La Jolla, CA.
01:18
In 1999, my lab at the Scripps
Research Institute in La Jolla, California
Research Institute in La Jolla, California
22
66480
3816
comenzó a investigar este interrogante
con el objetivo de crear organismos vivos
con el objetivo de crear organismos vivos
01:22
started working on this question
with the goal of creating living organisms
with the goal of creating living organisms
23
70320
3696
01:26
with DNA made up
of a six-letter genetic alphabet,
of a six-letter genetic alphabet,
24
74040
3016
con ADN creado a partir de
un alfabeto genético de seis letras:
un alfabeto genético de seis letras:
01:29
the four natural letters
plus two additional new man-made letters.
plus two additional new man-made letters.
25
77080
4480
las cuatro letras convencionales
más dos nuevas letras artificiales.
más dos nuevas letras artificiales.
01:35
Such an organism would be
26
83120
1256
Un organismo así sería la primera forma de
vida radicalmente alterada jamás creada.
vida radicalmente alterada jamás creada.
01:36
the first radically altered
form of life ever created.
form of life ever created.
27
84400
2856
01:39
It would be a semisynthetic form of life
28
87280
1936
Sería una forma de vida semisintética
capaz de almacenar más información
capaz de almacenar más información
01:41
that stores more information
than life ever has before.
than life ever has before.
29
89240
3880
que cualquier otro organismo
en la historia.
en la historia.
01:46
It would be able to make new proteins,
30
94120
1856
Podría crear proteínas nuevas
a partir de más de 20 aminoácidos normales
a partir de más de 20 aminoácidos normales
01:48
proteins built from more
than the 20 normal amino acids
than the 20 normal amino acids
31
96000
2736
01:50
that are usually used to build proteins.
32
98760
1920
usualmente usados para crear proteínas.
01:53
What sort of stories could that life tell?
33
101560
2080
¿Qué tipo de historias
podría contar ese organismo?
podría contar ese organismo?
01:57
With the power of synthetic chemistry
and molecular biology
and molecular biology
34
105400
2816
Gracias al avance de la química sintética,
a la biología molecular
y a más de 20 años de trabajo
y a más de 20 años de trabajo
02:00
and just under 20 years of work,
35
108240
1576
02:01
we created bacteria with six-letter DNA.
36
109840
2536
hemos creado bacterias
con un ADN de seis letras.
con un ADN de seis letras.
Les contaré cómo lo conseguimos.
02:04
Let me tell you how we did it.
37
112400
1429
02:06
All you have to remember
from your high school biology
from your high school biology
38
114640
2536
Lo único que deben recordar
de sus clases de biología
de sus clases de biología
es que las cuatro letras naturales se
combinan para crear dos pares de bases:
combinan para crear dos pares de bases:
02:09
is that the four natural letters
pair together to form two base pairs.
pair together to form two base pairs.
39
117200
3496
02:12
G pairs with C and A pairs with T,
40
120720
2256
G se combina con C y A, con T.
02:15
so to create our new letters,
41
123000
1816
Así que, para crear nuevas letras,
02:16
we synthesized hundreds of new candidates,
new candidate letters,
new candidate letters,
42
124840
3536
sintetizamos cientos
de posibles letras candidatas
de posibles letras candidatas
02:20
and examined their abilities
to selectively pair with each other.
to selectively pair with each other.
43
128400
3048
y analizamos su capacidad para
combinarse entre sí de forma selectiva.
combinarse entre sí de forma selectiva.
02:23
And after about 15 years of work,
44
131472
1704
Y tras 15 años de trabajo,
descubrimos dos que se combinaban
bastante bien, al menos en probetas.
bastante bien, al menos en probetas.
02:25
we found two that paired
together really well,
together really well,
45
133200
2576
02:27
at least in a test tube.
46
135800
1696
02:29
They have complicated names,
47
137520
1696
Tienen nombres muy complicados,
pero llamémoslas simplemente X e Y.
pero llamémoslas simplemente X e Y.
02:31
but let's just call them X and Y.
48
139240
1620
02:33
The next thing we needed to do
was find a way to get X and Y into cells,
was find a way to get X and Y into cells,
49
141960
3416
Lo siguiente era descubrir
cómo insertar X e Y en células,
cómo insertar X e Y en células,
y finalmente descubrimos que una proteína
que hace algo similar en las algas
que hace algo similar en las algas
02:37
and eventually we found that a protein
that does something similar in algae
that does something similar in algae
50
145400
3536
02:40
worked in our bacteria.
51
148960
1376
funcionaba en nuestra bacteria.
02:42
So the final thing that we needed to do
was to show that with X and Y provided,
was to show that with X and Y provided,
52
150360
4496
Por último, necesitábamos demostrar
que, si contaban con X e Y,
que, si contaban con X e Y,
02:46
cells could grow and divide
and hold on to X and Y in their DNA.
and hold on to X and Y in their DNA.
53
154880
3520
las células podrían crecer, dividirse
y mantener a X e Y en su ADN.
y mantener a X e Y en su ADN.
02:51
Everything we had done up to then
took longer than I had hoped --
took longer than I had hoped --
54
159880
3096
Todo lo que hicimos hasta ese momento
demoró más de lo deseado
demoró más de lo deseado
—soy una persona muy impaciente—,
02:55
I am actually a really impatient person --
55
163000
2016
pero esto, el paso más importante,
se dio más rápido de lo imaginado,
se dio más rápido de lo imaginado,
02:57
but this, the most important step,
worked faster than I dreamed,
worked faster than I dreamed,
56
165040
3800
03:01
basically immediately.
57
169840
1200
prácticamente de inmediato.
03:04
On a weekend in 2014,
58
172640
2216
Un fin de semana de 2014,
03:06
a graduate student in my lab
grew bacteria with six-letter DNA.
grew bacteria with six-letter DNA.
59
174880
3080
un graduado en mi laboratorio consiguió
crear bacterias con ADN de seis letras.
crear bacterias con ADN de seis letras.
03:10
Let me take the opportunity
to introduce you to them right now.
to introduce you to them right now.
60
178800
2976
Permítanme presentárselas ahora mismo.
En esta foto pueden verlas.
03:13
This is an actual picture of them.
61
181800
1640
03:16
These are the first
semisynthetic organisms.
semisynthetic organisms.
62
184880
2440
Se trata de los primeros
organismos semisintéticos.
organismos semisintéticos.
03:21
So bacteria with six-letter DNA,
that's really cool, right?
that's really cool, right?
63
189480
2776
Bacterias con ADN de
seis letras... Es genial, ¿cierto?
seis letras... Es genial, ¿cierto?
03:24
Well, maybe some of you
are still wondering why.
are still wondering why.
64
192280
2440
Puede que se pregunten de qué forma.
03:27
So let me tell you a little bit more
about some of our motivations,
about some of our motivations,
65
195680
3176
Les contaré más sobre
nuestras motivaciones,
nuestras motivaciones,
tanto conceptuales como prácticas.
03:30
both conceptual and practical.
66
198880
1936
03:32
Conceptually, people have
thought about life, what it is,
thought about life, what it is,
67
200840
2696
Conceptualmente, la gente
siempre ha pensado en la vida:
siempre ha pensado en la vida:
qué es, qué la hace
diferente a lo no vivo.
diferente a lo no vivo.
03:35
what makes it different
from things that are not alive,
from things that are not alive,
68
203560
2616
Han pensado esto desde siempre.
03:38
since people have had thoughts.
69
206200
1656
03:39
Many have interpreted
life as being perfect,
life as being perfect,
70
207880
2296
Muchos han considerado
que la vida es perfecta,
que la vida es perfecta,
y esto se ha tomado como
prueba de la existencia de un creador.
prueba de la existencia de un creador.
03:42
and this was taken
as evidence of a creator.
as evidence of a creator.
71
210200
2496
03:44
Living things are different
because a god breathed life into them.
because a god breathed life into them.
72
212720
3656
Los seres vivos son diferentes
porque un dios les otorgó vida.
porque un dios les otorgó vida.
03:48
Others have sought
a more scientific explanation,
a more scientific explanation,
73
216400
2336
Otros buscaron una explicación
más científica,
más científica,
pero podemos afirmar que aún se piensa
03:50
but I think it's fair to say
74
218760
1376
03:52
that they still consider
the molecules of life to be special.
the molecules of life to be special.
75
220160
2896
que las moléculas de
los seres vivos son especiales.
los seres vivos son especiales.
La evolución las ha perfeccionado
durante miles de millones de años.
durante miles de millones de años.
03:55
I mean, evolution has been optimizing them
for billions of years, right?
for billions of years, right?
76
223080
3416
Sea cual fuere la postura,
03:58
Whatever perspective you take,
it would seem pretty impossible
it would seem pretty impossible
77
226520
2936
es claramente imposible que un científico
consiga fabricar partes nuevas
consiga fabricar partes nuevas
04:01
for chemists to come in
and build new parts
and build new parts
78
229480
2016
que funcionen dentro y junto
a las moléculas existentes
a las moléculas existentes
04:03
that function within and alongside
the natural molecules of life
the natural molecules of life
79
231520
3016
04:06
without somehow
really screwing everything up.
really screwing everything up.
80
234560
2360
sin arruinarlo todo de alguna manera.
04:10
But just how perfectly
created or evolved are we?
created or evolved are we?
81
238400
3056
Pero ¿qué tan perfectamente
evolucionados estamos realmente?
evolucionados estamos realmente?
04:13
Just how special
are the molecules of life?
are the molecules of life?
82
241480
2240
¿Qué tan especiales son
las moléculas de los seres vivos?
las moléculas de los seres vivos?
04:16
These questions have been
impossible to even ask,
impossible to even ask,
83
244640
2336
Ha sido imposible hacer estas preguntas
porque no tenemos
con qué hacer la comparación.
con qué hacer la comparación.
04:19
because we've had nothing
to compare life to.
to compare life to.
84
247000
2120
04:22
Now for the first time, our work suggests
85
250000
1976
Ahora por primera vez
nuestro trabajo indica
nuestro trabajo indica
04:24
that maybe the molecules of life
aren't that special.
aren't that special.
86
252000
2696
que quizá las moléculas
de los seres vivos no son especiales.
de los seres vivos no son especiales.
04:26
Maybe life as we know it
isn't the only way it could be.
isn't the only way it could be.
87
254720
3040
Quizá la vida, como la conocemos hoy,
no es la única forma de vida posible.
no es la única forma de vida posible.
Quizá no somos la única solución,
quizá ni siquiera la mejor solución,
quizá ni siquiera la mejor solución,
04:30
Maybe we're not the only solution,
maybe not even the best solution,
maybe not even the best solution,
88
258920
3216
04:34
just a solution.
89
262160
1440
sino tan solo una solución.
04:37
These questions address
fundamental issues about life,
fundamental issues about life,
90
265600
2576
Estos son interrogantes
clave sobre la vida,
clave sobre la vida,
pero quizá parezcan algo esotéricos.
04:40
but maybe they seem a little esoteric.
91
268200
1856
¿Qué hay de nuestras
motivaciones prácticas?
motivaciones prácticas?
04:42
So what about practical motivations?
92
270080
1736
04:43
Well, we want to explore
what sort of new stories
what sort of new stories
93
271840
2776
Queremos explorar
qué tipo de historias nuevas
qué tipo de historias nuevas
podrían contar los organismos
con un vocabulario ampliado.
con un vocabulario ampliado.
04:46
life with an expanded
vocabulary could tell,
vocabulary could tell,
94
274640
2096
04:48
and remember, stories here
are the proteins that a cell produces
are the proteins that a cell produces
95
276760
3216
Y recuerden, las historias serían
las proteínas que producen las células
las proteínas que producen las células
04:52
and the functions they have.
96
280000
1376
y sus funciones.
04:53
So what sort of new proteins
with new types of functions
with new types of functions
97
281400
3096
¿Qué tipo de proteínas nuevas
con funciones nuevas
con funciones nuevas
04:56
could our semisynthetic organisms
make and maybe even use?
make and maybe even use?
98
284520
3656
podrían crear y quizá hasta usar
nuestros organismos semisintéticos?
nuestros organismos semisintéticos?
05:00
Well, we have a couple of things in mind.
99
288200
1960
Se nos ocurren un par de posibilidades.
05:03
The first is to get the cells
to make proteins for us, for our use.
to make proteins for us, for our use.
100
291240
4576
Primero debemos conseguir que las células
fabriquen proteínas para nuestro uso.
fabriquen proteínas para nuestro uso.
05:07
Proteins are being used today
101
295840
1416
Hoy día, las proteínas se usan
de muchas formas diferentes:
de muchas formas diferentes:
05:09
for an increasingly broad
range of different applications,
range of different applications,
102
297280
2736
para crear materiales
que protejan a los soldados,
que protejan a los soldados,
05:12
from materials that protect
soldiers from injury
soldiers from injury
103
300040
2256
dispositivos que detecten
componentes peligrosos.
componentes peligrosos.
05:14
to devices that detect
dangerous compounds,
dangerous compounds,
104
302320
2216
05:16
but at least to me,
105
304560
1336
Pero en mi opinión
05:17
the most exciting application
is protein drugs.
is protein drugs.
106
305920
2400
el uso más emocionante es
la fabricación de drogas proteicas.
la fabricación de drogas proteicas.
A pesar de ser relativamente nuevas,
05:21
Despite being relatively new,
107
309160
1416
05:22
protein drugs have already
revolutionized medicine,
revolutionized medicine,
108
310600
2416
las drogas proteicas
ya han revolucionado la medicina.
ya han revolucionado la medicina.
05:25
and, for example, insulin is a protein.
109
313040
2696
Por ejemplo, la insulina es una proteína,
seguramente la escucharon nombrar,
seguramente la escucharon nombrar,
05:27
You've probably heard of it,
and it's manufactured as a drug
and it's manufactured as a drug
110
315760
2856
se fabrica como droga y ha cambiado
totalmente la forma de tratar la diabetes.
totalmente la forma de tratar la diabetes.
05:30
that has completely changed
how we treat diabetes.
how we treat diabetes.
111
318640
2656
Pero el inconveniente es que las proteínas
son muy difíciles de fabricar.
son muy difíciles de fabricar.
05:33
But the problem is that proteins
are really hard to make
are really hard to make
112
321320
2976
05:36
and the only practical way to get them
is to get cells to make them for you.
is to get cells to make them for you.
113
324320
3600
La única forma de conseguirlas
es hacer que las células las fabriquen.
es hacer que las células las fabriquen.
05:40
So of course, with natural cells,
114
328880
1696
Entonces, las células naturales
05:42
you can only get them to make
proteins with the natural amino acids,
proteins with the natural amino acids,
115
330600
3496
solamente fabricarán proteínas
con aminoácidos naturales,
con aminoácidos naturales,
05:46
and so the properties
those proteins can have,
those proteins can have,
116
334120
2216
y las propiedades de estas proteínas,
05:48
the applications
they could be developed for,
they could be developed for,
117
336360
2496
es decir, los posibles usos
que podría dárseles,
que podría dárseles,
estarán limitados por
la naturaleza de los aminoácidos
la naturaleza de los aminoácidos
05:50
must be limited by the nature
of those amino acids
of those amino acids
118
338880
2496
a partir de los que se crea la proteína.
05:53
that the protein's built from.
119
341400
1496
05:54
So here they are,
120
342920
1216
Aquí los vemos:
05:56
the 20 normal amino acids that are
strung together to make a protein,
strung together to make a protein,
121
344160
3256
los 20 aminoácidos que
se unen para fabricar una proteína.
se unen para fabricar una proteína.
05:59
and I think you can see,
they're not that different-looking.
they're not that different-looking.
122
347440
2856
Y, como pueden ver, no son muy diferentes.
No tienen muchas funciones diferentes.
06:02
They don't bring
that many different functions.
that many different functions.
123
350320
2216
No crean mucha variedad de funciones.
06:04
They don't make that many
different functions available.
different functions available.
124
352560
2656
Compárenlos con las moléculas que
los químicos sintéticos crean como drogas.
los químicos sintéticos crean como drogas.
06:07
Compare that with the small molecules
that synthetic chemists make as drugs.
that synthetic chemists make as drugs.
125
355240
3576
Son más sencillas que las proteínas,
06:10
Now, they're much simpler than proteins,
126
358840
1936
pero se fabrican a partir de un abanico
mucho más amplio de posibilidades.
mucho más amplio de posibilidades.
06:12
but they're routinely built from
a much broader range of diverse things.
a much broader range of diverse things.
127
360800
3416
Sin prestar atención
a los detalles moleculares,
a los detalles moleculares,
06:16
Don't worry about the molecular details,
128
364240
1936
creo que pueden notar la diferencia.
06:18
but I think you can see
how different they are.
how different they are.
129
366200
2216
Y son esas diferencias lo que
las vuelve drogas óptimas
las vuelve drogas óptimas
06:20
And in fact, it's their differences
that make them great drugs
that make them great drugs
130
368440
2936
para tratar diferentes enfermedades.
06:23
to treat different diseases.
131
371400
1376
06:24
So it's really provocative to wonder
what sort of new protein drugs
what sort of new protein drugs
132
372800
4176
Hace que uno se pregunte qué tipo
de drogas proteicas podrían desarrollarse
de drogas proteicas podrían desarrollarse
06:29
you could develop if you could build
proteins from more diverse things.
proteins from more diverse things.
133
377000
3360
si contásemos con proteínas
creadas a partir de distintas cosas.
creadas a partir de distintas cosas.
¿Podemos hacer que nuestro
organismo semisintético
organismo semisintético
06:33
So can we get our semisynthetic organism
134
381840
1936
06:35
to make proteins that include
new and different amino acids,
new and different amino acids,
135
383800
3216
fabrique proteínas con nuevos
y diferentes aminoácidos,
y diferentes aminoácidos,
06:39
maybe amino acids
selected to confer the protein
selected to confer the protein
136
387040
2256
quizá con aminoácidos seleccionados
para otorgarle a la proteína
alguna función específica?
alguna función específica?
06:41
with some desired property or function?
137
389320
2080
06:44
For example,
138
392640
1256
Por ejemplo,
hay proteínas que no son estables
dentro del organismo humano.
dentro del organismo humano.
06:45
many proteins just aren't stable
when you inject them into people.
when you inject them into people.
139
393920
3136
06:49
They are rapidly degraded or eliminated,
140
397080
2176
Se degradan o eliminan de forma rápida,
06:51
and this stops them from being drugs.
141
399280
1800
y esto evita que cumplan su función.
06:54
What if we could make proteins
with new amino acids
with new amino acids
142
402080
2416
¿Y si pudiésemos crear
proteínas con aminoácidos
proteínas con aminoácidos
que tengan determinados componentes
que las protejan del entorno,
que las protejan del entorno,
06:56
with things attached to them
143
404520
1816
06:58
that protect them from their environment,
144
406360
1976
07:00
that protect them
from being degraded or eliminated,
from being degraded or eliminated,
145
408360
3176
que evite que se degraden o eliminen
y sean así drogas más eficaces?
y sean así drogas más eficaces?
07:03
so that they could be better drugs?
146
411560
1680
07:07
Could we make proteins
with little fingers attached
with little fingers attached
147
415560
2416
¿Podríamos crear proteínas
que tengan pequeños dedos
que tengan pequeños dedos
07:10
that specifically
grab on to other molecules?
grab on to other molecules?
148
418000
2480
para aferrarse a moléculas específicas?
07:13
Many small molecules
failed during development as drugs
failed during development as drugs
149
421480
2736
Muchas moléculas fracasan
durante su desarrollo como drogas
durante su desarrollo como drogas
07:16
because they just weren't
specific enough to find their target
specific enough to find their target
150
424240
2936
por no poder dar con su meta específica
dentro del complejo entorno
que es el organismo humano.
que es el organismo humano.
07:19
in the complex environment
of the human body.
of the human body.
151
427200
2136
07:21
So could we take those molecules
and make them parts of new amino acids
and make them parts of new amino acids
152
429360
3616
¿Podemos tomar esas moléculas y
hacerlas parte de los nuevos aminoácidos
hacerlas parte de los nuevos aminoácidos
07:25
that, when incorporated into a protein,
153
433000
2776
para que, cuando se las inserte
en una proteína,
en una proteína,
07:27
are guided by that protein
to their target?
to their target?
154
435800
2360
la proteína las guíe a su objetivo?
07:32
I started a biotech company
called Synthorx.
called Synthorx.
155
440040
2176
Establecí una empresa llamada Synthorx.
07:34
Synthorx stands for synthetic organism
156
442240
2616
'Synthorx' por los organismos sintéticos,
07:36
with an X added at the end because
that's what you do with biotech companies.
that's what you do with biotech companies.
157
444880
3656
y la 'x' al final porque así lo hacen
las empresas de biotecnología.
las empresas de biotecnología.
07:40
(Laughter)
158
448560
1416
(Risas)
Synthorx y mi laboratorio
trabajan en equipo
trabajan en equipo
07:42
Synthorx is working closely with my lab,
159
450000
2016
07:44
and they're interested in a protein
that recognizes a certain receptor
that recognizes a certain receptor
160
452040
4336
y están interesados en una proteína
que reconoce ciertos receptores
que reconoce ciertos receptores
en la superficie de las células humanas.
07:48
on the surface of human cells.
161
456400
1696
07:50
But the problem is that it also recognizes
162
458120
2456
Pero el problema es que también reconoce
07:52
another receptor on the surface
of those same cells,
of those same cells,
163
460600
2696
otro receptor en la superficie
de las mismas células,
de las mismas células,
07:55
and that makes it toxic.
164
463320
1640
y esto la vuelve tóxica.
07:57
So could we produce
a variant of that protein
a variant of that protein
165
465800
2136
¿Podríamos crear
una variante de esa proteína
una variante de esa proteína
07:59
where the part that interacts
with that second bad receptor is shielded,
with that second bad receptor is shielded,
166
467960
4336
en la cual la parte que interactúa
con el receptor incorrecto sea bloqueada,
con el receptor incorrecto sea bloqueada,
08:04
blocked by something like a big umbrella
167
472320
1936
bloqueada por algo como un gran escudo,
para que así la proteína solo interactúe
con el receptor que corresponde?
con el receptor que corresponde?
08:06
so that the protein only interacts
with that first good receptor?
with that first good receptor?
168
474280
3080
08:10
Doing that would be really difficult
169
478520
1736
Conseguir esto sería muy difícil
o imposible con los aminoácidos normales,
o imposible con los aminoácidos normales,
08:12
or impossible to do
with the normal amino acids,
with the normal amino acids,
170
480280
2256
pero no con aminoácidos especialmente
diseñados con ese propósito.
diseñados con ese propósito.
08:14
but not with amino acids that are
specifically designed for that purpose.
specifically designed for that purpose.
171
482560
3440
08:20
So getting our semisynthetic cells
to act as little factories
to act as little factories
172
488520
3176
Conseguir que nuestras
células semisintéticas
células semisintéticas
funcionen como fábricas
de drogas proteicas más eficaces
de drogas proteicas más eficaces
08:23
to produce better protein drugs
173
491720
1496
08:25
isn't the only potentially
really interesting application,
really interesting application,
174
493240
2736
no es la única aplicación
posible que resulta interesante,
posible que resulta interesante,
ya que son las proteínas
las que permiten a las células actuar.
las que permiten a las células actuar.
08:28
because remember, it's the proteins
that allow cells to do what they do.
that allow cells to do what they do.
175
496000
3400
08:32
So if we have cells that make
new proteins with new functions,
new proteins with new functions,
176
500320
3296
Si contamos con células que fabrican
nuevas proteínas con nuevas funciones,
nuevas proteínas con nuevas funciones,
08:35
could we get them to do things
that natural cells can't do?
that natural cells can't do?
177
503640
3576
¿podemos conseguir que hagan cosas
que las células naturales no pueden?
que las células naturales no pueden?
08:39
For example, could we develop
semisynthetic organisms
semisynthetic organisms
178
507240
2776
Por ejemplo, ¿podríamos desarrollar
organismos semisintéticos que,
organismos semisintéticos que,
08:42
that when injected into a person,
seek out cancer cells
seek out cancer cells
179
510040
4136
al entrar al organismo humano,
rastreen las células cancerígenas
rastreen las células cancerígenas
08:46
and only when they find them,
secrete a toxic protein that kills them?
secrete a toxic protein that kills them?
180
514200
3320
y solo al encontrarlas secreten
una proteína tóxica que las elimine?
una proteína tóxica que las elimine?
08:50
Could we create bacteria
that eat different kinds of oil,
that eat different kinds of oil,
181
518400
2936
¿Podríamos crear bacterias
que se alimenten de petróleo
que se alimenten de petróleo
para limpiar, por ejemplo,
un derrame de petróleo?
un derrame de petróleo?
08:53
maybe to clean up an oil spill?
182
521360
1896
08:55
These are just a couple
of the types of stories
of the types of stories
183
523280
2216
Estas son solo algunas
de las historias que veremos
de las historias que veremos
08:57
that we're going to see if life
with an expanded vocabulary can tell.
with an expanded vocabulary can tell.
184
525520
3256
si creamos organismos
con un vocabulario ampliado.
con un vocabulario ampliado.
09:00
So, sounds great, right?
185
528800
1496
Suena increíble, ¿no?
09:02
Injecting semisynthetic
organisms into people,
organisms into people,
186
530320
2896
Poder inyectar organismos
semisintéticos a las personas,
semisintéticos a las personas,
09:05
dumping millions and millions of gallons
of our bacteria into the ocean
of our bacteria into the ocean
187
533240
3376
derramar galones de nuestras bacterias
en el océano o en su playa preferida?
en el océano o en su playa preferida?
09:08
or out on your favorite beach?
188
536640
1496
09:10
Oh, wait a minute,
actually it sounds really scary.
actually it sounds really scary.
189
538160
2456
Un momento, en realidad
suena bastante aterrador.
suena bastante aterrador.
09:12
This dinosaur is really scary.
190
540640
2000
Este dinosaurio es aterrador.
09:16
But here's the catch:
191
544480
1776
Pero esto es lo interesante:
09:18
our semisynthetic organisms
in order to survive,
in order to survive,
192
546280
3576
Para sobrevivir nuestros
organismos semisintéticos
organismos semisintéticos
09:21
need to be fed the chemical
precursors of X and Y.
precursors of X and Y.
193
549880
2920
necesitan alimentarse de
precursores químicos de X e Y.
precursores químicos de X e Y.
09:25
X and Y are completely different
than anything that exists in nature.
than anything that exists in nature.
194
553800
3480
X e Y no se parecen a nada
que exista en la naturaleza.
que exista en la naturaleza.
Las células sencillamente no las tienen,
ni tienen la habilidad de crearlas.
ni tienen la habilidad de crearlas.
09:30
Cells just don't have them
or the ability to make them.
or the ability to make them.
195
558160
2600
09:33
So when we prepare them,
196
561600
1256
Así que cuando las creamos
en el entorno controlado del laboratorio
en el entorno controlado del laboratorio
09:34
when we grow them up
in the controlled environment of the lab,
in the controlled environment of the lab,
197
562880
2936
podemos alimentarlas
con comida no natural.
con comida no natural.
09:37
we can feed them
lots of the unnatural food.
lots of the unnatural food.
198
565840
2096
Luego, al insertarlas
en un organismo o playa
en un organismo o playa
09:39
Then, when we deploy them
in a person or out on a beach
in a person or out on a beach
199
567960
3336
09:43
where they no longer
have access that special food,
have access that special food,
200
571320
2696
en donde ya no tengan de qué alimentarse,
09:46
they can grow for a little bit,
they can survive for a little,
they can survive for a little,
201
574040
3096
puede que crezcan un poco,
que sobrevivan por un tiempo,
que sobrevivan por un tiempo,
09:49
maybe just long enough
to perform some intended function,
to perform some intended function,
202
577160
3496
quizá lo suficiente como
para cumplir con su propósito,
para cumplir con su propósito,
09:52
but then they start
to run out of the food.
to run out of the food.
203
580680
2136
pero luego se quedan sin alimento.
09:54
They start to starve.
204
582840
1336
Comienzan a sentir hambre.
09:56
They starve to death
and they just disappear.
and they just disappear.
205
584200
2120
Mueren de hambre
y simplemente desaparecen.
y simplemente desaparecen.
No solo podemos conseguir que
los organismos cuenten nuevas historias,
los organismos cuenten nuevas historias,
09:59
So not only could we get life
to tell new stories,
to tell new stories,
206
587480
2416
10:01
we get to tell life when and where
to tell those stories.
to tell those stories.
207
589920
3000
podemos indicarles cuándo
y dónde contar esas historias.
y dónde contar esas historias.
10:07
At the beginning of this talk
I told you that we reported in 2014
I told you that we reported in 2014
208
595080
3536
Al inicio de esta charla,
les conté que en 2014 anunciamos
la creación de organismos semisintéticos
la creación de organismos semisintéticos
10:10
the creation of semisynthetic organisms
that store more information,
that store more information,
209
598640
3216
que contenían más
información en su ADN: X e Y.
información en su ADN: X e Y.
10:13
X and Y, in their DNA.
210
601880
2096
Pero para alcanzar todas
estas metas mencionadas,
estas metas mencionadas,
10:16
But all the motivations
that we just talked about
that we just talked about
211
604000
2456
necesitamos que las células
usen X e Y para fabricar proteínas,
usen X e Y para fabricar proteínas,
10:18
require cells to use X and Y
to make proteins,
to make proteins,
212
606480
2456
10:20
so we started working on that.
213
608960
1680
así que comenzamos a trabajar en ello.
10:23
Within a couple years, we showed
that the cells could take DNA with X and Y
that the cells could take DNA with X and Y
214
611600
3696
En unos pocos años,
demostramos que las células son
capaces de tomar el ADN con X e Y
capaces de tomar el ADN con X e Y
10:27
and copy it into RNA,
the working copy of DNA.
the working copy of DNA.
215
615320
2840
y copiarlo en su ARN, la copia del ADN.
10:31
And late last year,
216
619560
1816
Y a finales del año pasado,
10:33
we showed that they could then
use X and Y to make proteins.
use X and Y to make proteins.
217
621400
3136
demostramos que eran capaces
de usar X e Y para fabricar proteínas.
de usar X e Y para fabricar proteínas.
10:36
Here they are, the stars of the show,
218
624560
2656
Aquí pueden verlos:
protagonistas de la charla,
protagonistas de la charla,
10:39
the first fully-functional
semisynthetic organisms.
semisynthetic organisms.
219
627240
3480
los primeros organismos semisintéticos
totalmente funcionales.
totalmente funcionales.
10:43
(Applause)
220
631560
4640
(Aplausos)
10:50
These cells are green because
they're making a protein that glows green.
they're making a protein that glows green.
221
638040
3496
Estas células son verdes porque
fabrican una proteína que brilla así.
fabrican una proteína que brilla así.
10:53
It's a pretty famous protein,
actually, from jellyfish
actually, from jellyfish
222
641560
2536
Es una proteína
muy conocida de las medusas
muy conocida de las medusas
que mucha gente usa en su forma natural
10:56
that a lot of people use
in its natural form
in its natural form
223
644120
2096
porque es fácil notar que uno la hizo.
10:58
because it's easy to see that you made it.
224
646240
2040
11:01
But within every one of these proteins,
225
649280
1896
Pero en el interior de cada una de
estas proteínas hay un aminoácido nuevo
estas proteínas hay un aminoácido nuevo
11:03
there's a new amino acid that
natural life can't build proteins with.
natural life can't build proteins with.
226
651200
3760
con el que los organismos vivos
no pueden fabricar proteínas.
no pueden fabricar proteínas.
11:09
Every living cell, every living cell ever,
227
657160
3840
Toda célula viva que haya existido
11:14
has made every one of its proteins
228
662160
2376
ha creado cada una de sus proteínas
11:16
using a four-letter genetic alphabet.
229
664560
2040
usando un alfabeto
genético de cuatro letras.
genético de cuatro letras.
11:19
These cells are living and growing
and making protein
and making protein
230
667720
4136
Estas células viven, crecen y fabrican
proteínas con un alfabeto de seis letras.
proteínas con un alfabeto de seis letras.
11:23
with a six-letter alphabet.
231
671880
1896
11:25
These are a new form of life.
232
673800
1400
Se trata de una nueva forma de vida.
11:28
This is a semisynthetic form of life.
233
676360
2160
Es una forma de vida semisintética.
11:31
So what about the future?
234
679840
1776
¿Qué planeamos para el futuro?
11:33
My lab is already working on expanding
the genetic alphabet of other cells,
the genetic alphabet of other cells,
235
681640
3576
Mi laboratorio está
trabajando para expandir
trabajando para expandir
el alfabeto genético de otras células,
células humanas incluso,
células humanas incluso,
11:37
including human cells,
236
685240
1216
11:38
and we're getting ready to start working
on more complex organisms.
on more complex organisms.
237
686480
3656
y nos estamos preparando para
trabajar con organismos más complejos.
trabajar con organismos más complejos.
11:42
Think semisynthetic worms.
238
690160
1800
Imaginen gusanos semisintéticos.
11:45
The last thing I want to say to you,
239
693360
1736
Lo último que quiero contarles,
lo más importante
lo más importante
11:47
the most important thing
that I want to say to you,
that I want to say to you,
240
695120
2416
es que la era de los organismos
semisintéticos está aquí.
semisintéticos está aquí.
11:49
is that the time
of semisynthetic life is here.
of semisynthetic life is here.
241
697560
2360
Gracias.
11:52
Thank you.
242
700760
1256
11:54
(Applause)
243
702040
4680
(Aplausos)
12:05
Chris Anderson: I mean,
Floyd, this is so remarkable.
Floyd, this is so remarkable.
244
713480
2496
Chris Anderson: Floyd,
esto es impresionante.
esto es impresionante.
Quería preguntarte
12:08
I just wanted to ask you,
245
716000
2736
¿cuáles son las implicancias de tu trabajo
12:10
what are the implications of your work
246
718760
2496
12:13
for how we should think
about the possibilities for life,
about the possibilities for life,
247
721280
3856
con relación a las posibilidades
de la vida en el universo?
de la vida en el universo?
12:17
like, in the universe, elsewhere?
248
725160
2256
12:19
It just seems like so much of life,
or so much of our assumptions are based
or so much of our assumptions are based
249
727440
4136
Al parecer, muchas de nuestras
conjeturas sobre la vida
conjeturas sobre la vida
se basan en que claramente
esta parte del ADN,
esta parte del ADN,
12:23
on the fact that of course,
it's got to be DNA,
it's got to be DNA,
250
731600
2856
12:26
but is the possibility space
of self-replicating molecules
of self-replicating molecules
251
734480
4256
pero ¿las posibilidades para
las moléculas autorreplicantes
las moléculas autorreplicantes
son mayores que para el ADN,
incluso ADN de seis letras?
incluso ADN de seis letras?
12:30
much bigger than DNA,
even just DNA with six letters?
even just DNA with six letters?
252
738760
3096
Floyd Romesberg: Así es.
12:33
Floyd Romesberg:
Absolutely, I think that's right,
Absolutely, I think that's right,
253
741880
2376
Y creo que nuestro trabajo ha demostrado,
12:36
and I think what our work has shown,
254
744280
1736
como mencioné antes,
que siempre ha existido un prejuicio
que siempre ha existido un prejuicio
12:38
as I mentioned, is that
there's been always this prejudice
there's been always this prejudice
255
746040
3696
de que somos perfectos, óptimos,
que Dios nos creó de esta forma,
que Dios nos creó de esta forma,
12:41
that sort of we're perfect,
256
749760
1376
12:43
we're optimal, God created us this way,
257
751160
2576
que la evolución nos ha perfeccionado.
12:45
evolution perfected us this way.
258
753760
2096
12:47
We've made molecules that work
right alongside the natural ones,
right alongside the natural ones,
259
755880
3280
Hemos creado moléculas que
funcionan junto a las naturales,
funcionan junto a las naturales,
y pienso que esto indica
que cualquier molécula
que cualquier molécula
12:52
and I think that suggests
that any molecules
that any molecules
260
760440
3216
que siga las leyes fundamentales
de la química y la física,
de la química y la física,
12:55
that obey the fundamental laws
of chemistry and physics
of chemistry and physics
261
763680
2656
y pueda optimizarse,
12:58
and you can optimize them
262
766360
1256
puede cumplir las mismas funciones
que las moléculas de los seres vivos.
que las moléculas de los seres vivos.
12:59
could do the things that
the natural molecules of life do.
the natural molecules of life do.
263
767640
2736
13:02
There's nothing magic there.
264
770400
1736
No hay nada mágico al respecto.
13:04
And I think that it suggests
265
772160
1376
Y creo que sugiere que
la vida podría haber evolucionado
la vida podría haber evolucionado
13:05
that life could evolve
many different ways,
many different ways,
266
773560
2056
en muchas formas diferentes,
13:07
maybe similar to us
with other types of DNA,
with other types of DNA,
267
775640
2856
quizá similar, pero con otro tipo
de ADN, o quizá en seres sin ADN.
de ADN, o quizá en seres sin ADN.
13:10
maybe things without DNA at all.
268
778520
1720
CA: ¿Qué tan probable crees que sea?
13:13
CA: I mean, in your mind,
269
781120
1256
13:14
how big might that possibility space be?
270
782400
3336
¿Sabemos acaso si los organismos
van a lucir como una molécula de ADN,
van a lucir como una molécula de ADN,
13:17
Do we even know? Are most things going
to look something like a DNA molecule,
to look something like a DNA molecule,
271
785760
3656
o como algo totalmente diferente
que pueda todavía autorreplicarse
que pueda todavía autorreplicarse
13:21
or something radically different
that can still self-reproduce
that can still self-reproduce
272
789440
2936
y crear eventualmente organismos vivos?
13:24
and potentially create living organisms?
273
792400
1936
FR: Pienso que si encontramos
una nueva forma de vida,
una nueva forma de vida,
13:26
FR: My personal opinion
is that if we found new life,
is that if we found new life,
274
794360
2496
puede que ni siquiera la reconozcamos.
13:28
we might not even recognize it.
275
796880
2216
13:31
CA: So this obsession
with the search for Goldilocks planets
with the search for Goldilocks planets
276
799120
2936
CA: Esta obsesión con la búsqueda
de planetas potencialmente habitables
de planetas potencialmente habitables
13:34
in exactly the right place
with water and whatever,
with water and whatever,
277
802080
2416
que tengan agua y lo demás,
quizá sea una aspiración muy limitada.
quizá sea una aspiración muy limitada.
13:36
that's a very parochial
assumption, perhaps.
assumption, perhaps.
278
804520
2296
13:38
FR: Well, if you want to find someone
you can talk to, then maybe not,
you can talk to, then maybe not,
279
806840
3416
FR: Si quieres encontrar
alguien con quien hablar, quizá no.
alguien con quien hablar, quizá no.
Pero si simplemente buscas cualquier
forma de vida, creo que es acertado,
forma de vida, creo que es acertado,
13:42
but I think that if you're just
looking for any form of life,
looking for any form of life,
280
810280
2896
13:45
I think that's right, I think that you're
looking for life under the light post.
looking for life under the light post.
281
813200
3896
creo que buscas vida bajo el poste de luz.
CA: Gracias por tu increíble charla.
13:49
CA: Thank you for boggling all our minds.
Thank so much, Floyd.
Thank so much, Floyd.
282
817120
3336
13:52
(Applause)
283
820480
2640
(Aplausos)
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