Floyd E. Romesberg: The radical possibilities of man-made DNA
فلوید ای- رمسبرگ: احتمالات ریشهای DNA ساخت انسان
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.
as the English language
that, when combined into words,
به کلمات تبدیل میشود،
I'm going to tell you today,
برایتان بازگو کنم،
that, when combined into genes,
وقتی به ژنها تبدیل میشود،
پروتئینها را میدهد،
that fold up into complex structures
ساختارهای پیچیده تبدیل شوند
that allow a cell to do what it does,
اجازه دهند کاری را که میکند انجام دهد،
and the genetic alphabet has four.
ژنتیکی چهار حرف دارد.
Maybe you've heard of them.
را شنیده باشید.
referred to as G, C, A and T.
مربوط میشوند.
that all the diversity of life
if the English alphabet had four letters.
حروف داشت چه شکلی میشد.
would you be able to tell?
بازگو کنید؟
had more letters?
be able to tell different stories,
داستانهای متفاوتی را بیان کند،
Research Institute in La Jolla, California
اسکریپ واقع در لاجولا، کالیفرنیا
with the goal of creating living organisms
ایجاد موجودات زنده شروع به کار
of a six-letter genetic alphabet,
plus two additional new man-made letters.
دست ساز دیگر کرد.
form of life ever created.
که تا کنون ایجاد شده است.
than life ever has before.
قبل از آن ذخیره میکند.
than the 20 normal amino acids
تشکیل شدهاند که
and molecular biology
و زیست شناسی مولکولی
دبیرستان خود به یاد داشته باشید
from your high school biology
میشوند تا دو جفت باز را تشکیل دهند.
pair together to form two base pairs.
new candidate letters,
نامزد جدید، ساختیم
to selectively pair with each other.
با یکدیگر آزمایش کردیم.
together really well,
با هم جفت شدهاند،
was find a way to get X and Y into cells,
برای وارد کردن X و Y به سلولها بود.
that does something similar in algae
شبیه در جلبک انجام میدهد
was to show that with X and Y provided,
که با X و Y آماده شده، نشان دهیم
and hold on to X and Y in their DNA.
و X و Y را DNA خود نگه دارند.
took longer than I had hoped --
طولانیتر از آن بود که امیدوار بودم --
worked faster than I dreamed,
تصور میکردم، کار میکرد.
grew bacteria with six-letter DNA.
من با DNA شش حرفی باکتری رشد داد.
to introduce you to them right now.
تا شما را الان به آنها معرفی کنم.
semisynthetic organisms.
that's really cool, right?
جالب است، درست است؟
are still wondering why.
میکنید که چرا.
about some of our motivations,
از انگیزههایمان،
thought about life, what it is,
فکر کردهاند، چه چیزی است،
from things that are not alive,
چیزهایی است که زنده نیستند،
life as being perfect,
تعبیر کرده اند.
as evidence of a creator.
because a god breathed life into them.
زیرا خداوند به آنها حیات بخشیده است.
a more scientific explanation,
the molecules of life to be special.
خاص در نظر میگیرند.
for billions of years, right?
میلیاردها سال بهینه سازی کرده است. خب؟
it would seem pretty impossible
برای شیمی دانها
and build new parts
the natural molecules of life
طبیعی زندگی کار کنند
really screwing everything up.
را خراب کنند.
created or evolved are we?
یا تکامل یافتهایم؟
are the molecules of life?
impossible to even ask,
to compare life to.
aren't that special.
خاص نیستند.
isn't the only way it could be.
تنها راهی که میتواند باشد نیست.
maybe not even the best solution,
شاید حتی بهترین راه حل هم نباشیم،
fundamental issues about life,
را حل میکنند،
what sort of new stories
چه نوع داستانهای جدید زندگی
vocabulary could tell,
میتواند به ما بگوید،
are the proteins that a cell produces
پروتئینهایی هستند که سلول تولید میکند
with new types of functions
با انواع جدیدی از عملکردها
make and maybe even use?
و شاید حتی استفاده کند؟
to make proteins for us, for our use.
پروتئینها برای استفاده مان، به دست آوریم.
range of different applications,
قرار میگیرند.
soldiers from injury
محافظت میکند
dangerous compounds,
ترکیبات خطرناک،
is protein drugs.
پروتئینی است.
revolutionized medicine,
انقلابی ایجاد کردهاند.
and it's manufactured as a drug
به عنوان دارویی تولید شده
how we treat diabetes.
are really hard to make
پروتئینها واقعاً سخت هستند
is to get cells to make them for you.
سلولهایی است که آن را برای شما بسازند.
proteins with the natural amino acids,
آمینو اسیدهای طبیعی تولید کنید،
those proteins can have,
میتوانند داشته باشند،
they could be developed for,
میتوان برایشان توسعه داد،
of those amino acids
آمینو اسیدهایی باشد
strung together to make a protein,
میشوند تا پروتئینها را بسازند،
they're not that different-looking.
متفاوت به نظر نمیرسند.
that many different functions.
مختلف عمل نمیکنند.
different functions available.
مختلف موجود باشند.
سنتزی به عنوان دارو میسازند مقایسه کنید.
that synthetic chemists make as drugs.
از پروتئینها هستند،
a much broader range of diverse things.
وسیعی از چیزهای گوناگون ساخته میشوند.
how different they are.
که چقدر متفاوتاند.
that make them great drugs
داروهای بسیار مناسبی
what sort of new protein drugs
فکر کنید که چه نوع داروهای پروتئینی جدید
proteins from more diverse things.
پروتئینها را از چیزهای گوناگون بسازید.
را برای ساخت
new and different amino acids,
و متفاوت هستند، به دست آوریم
selected to confer the protein
تا پروتئینها
when you inject them into people.
به افراد تزریق میشود پایدار نیستند.
with new amino acids
را با اسیدهای آمینه جدید
from being degraded or eliminated,
محافظت میکند،
بهتری باشند؟
with little fingers attached
کوچک وصل شده
grab on to other molecules?
وصل شوند، بسازیم؟
failed during development as drugs
توسعه به عنوان دارو
specific enough to find their target
اندازه کافی خاص نبودند که
of the human body.
بدن انسان پیدا کنند.
and make them parts of new amino acids
تبدیله آمینواسیدهای جدید کنیم
قرار میگیرند،
to their target?
called Synthorx.
تاسیس کردم.
that's what you do with biotech companies.
که با شرکتهای بیوتکنولوژی انجام میدهید.
that recognizes a certain receptor
یک گیرنده خاص را
of those same cells,
a variant of that protein
پروتئین تولید کنیم
with that second bad receptor is shielded,
تعامل دارد پوشش داده میشود،
with that first good receptor?
تعامل داشته باشد؟
with the normal amino acids,
آمینه معمولی انجام شود،
specifically designed for that purpose.
برای این هدف طراحی شده اند خیر.
to act as little factories
عمل به عنوان کارخانجات کوچک
really interesting application,
چون یادتان باشد
that allow cells to do what they do.
میدهند کارشان را انجام دهند.
new proteins with new functions,
را با عملکرد جدید میسازند،
that natural cells can't do?
که سلولهای طبیعی انجام نمیدهند، کنیم؟
semisynthetic organisms
ارگانیسمهای نیمه سنتزی
seek out cancer cells
میشوند سلولهای سرطانی را جستجو میکنند
secrete a toxic protein that kills them?
با ترشح پروتئین سمی آنها را بکشد؟
that eat different kinds of oil,
که انواع مختلفی ازنفت را بخورند
of the types of stories
دایره لغات بزرگ میتواند به شما بگوید.
with an expanded vocabulary can tell.
organisms into people,
of our bacteria into the ocean
باکتریمان در اقیانوس
actually it sounds really scary.
واقعاً ترسناک به نظر میآید.
in order to survive,
precursors of X and Y.
تغذیه شوند.
than anything that exists in nature.
در طبیعت وجود دارد.
or the ability to make them.
یا توانایی ایجاد آنها را داشته باشند.
in the controlled environment of the lab,
آزمایشگاه پرورش میدهیم،
lots of the unnatural food.
به آنها بدهیم.
in a person or out on a beach
خارج از ساحل مستقر میکنیم
have access that special food,
خاص ندارند،
they can survive for a little,
اندازه کافی برای انجام،
to perform some intended function,
to run out of the food.
and they just disappear.
ناپدید میشوند.
داستانهای جدید تعریف کنیم،
to tell new stories,
to tell those stories.
داستانها را بازگو کند.
I told you that we reported in 2014
در ۲۰۱۴ ایجاد
that store more information,
کردیم که اطلاعات بیشتری،
that we just talked about
به نیازسلولها تا از
to make proteins,
صحبت کردیم،
that the cells could take DNA with X and Y
میتوانند DNA را با X و Y بگیرند
the working copy of DNA.
use X and Y to make proteins.
برای ساختن پروتئینها استفاده کنند
semisynthetic organisms.
نیمه سنتزی هستند.
they're making a protein that glows green.
تولید میکنند که به رنگ سبز است،
actually, from jellyfish
در واقع، از ستاره دریایی
in its natural form
آن استفاده میکنند
که شما آن را ساختید.
natural life can't build proteins with.
طبیعی پروتئینها را نمیتوان با آن ساخت.
and making protein
و تولید پروتئین
the genetic alphabet of other cells,
الفبای ژنتیکی سلولهای دیگر،
on more complex organisms.
پیچیده بیشتری کار کنیم.
that I want to say to you,
به شما بگویم،
of semisynthetic life is here.
Floyd, this is so remarkable.
واقعا قابل توجه است.
about the possibilities for life,
or so much of our assumptions are based
یا خیلی از مفروضات ما براساس این واقعیت
it's got to be DNA,
of self-replicating molecules
even just DNA with six letters?
با شش حرف است؟
Absolutely, I think that's right,
که درست است.
نشان داده است،
there's been always this prejudice
این تعصب اغلب وجود داشته است
ما را آفرید.
right alongside the natural ones,
کنار عناصر طبیعی کار میکنند.
that any molecules
هر مولکولی که
of chemistry and physics
پیروی کند
طبیعی زندگی میکنند.
the natural molecules of life do.
many different ways,
with other types of DNA,
وجود داشته باشد؟
to look something like a DNA molecule,
یک مولکول DNA هستند،
that can still self-reproduce
هنوزهم میتواند خود تولید کننده
is that if we found new life,
اگر زندگی جدیدی پیدا کنیم،
with the search for Goldilocks planets
سیارات قفلهای طلایی
with water and whatever,
assumption, perhaps.
you can talk to, then maybe not,
میخواهی، بعد شاید هم نه،
looking for any form of life,
دنبال هر شکلی از زندگی هستید،
looking for life under the light post.
دنبال زندگی زیر نور چراغ میگردی.
Thank so much, Floyd.
خیلی متشکرم، فلوید.
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