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TEDGlobal 2005

Craig Venter: Sampling the ocean's DNA

クレイグ・ヴェンター: DNAと海

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Views 563,146

クレイグ・ヴェンターの叙事詩的な世界周遊の探検も一休みです。彼は海洋生物多様性の分布を研究する中でこれまでに発見した何百万もの遺伝子について語ります。

- 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

At〜で theその breakブレーク, I wasあった asked尋ねた by〜によって severalいくつかの people
休憩中に何人かの方に
00:25
about myじぶんの commentsコメント about theその agingエージング debateディベート.
老化の議論について
00:27
Andそして thisこの will意志 be〜する myじぶんの onlyのみ commentコメント on itそれ.
コメントを求められました
00:30
Andそして thatそれ is, I understandわかる
私から言えるのは
00:32
thatそれ optimists楽観主義者 greatly大きく outlive生き残る pessimists悲観主義者.
楽天家は 悲観者より
00:34
(Laughter笑い)
長生きするという事くらいです(笑)
00:36
What I'm私は going行く to telltell you君は about in myじぶんの 18 minutes is
これからお話しする18分間は
00:41
howどうやって we're私たちは about to switchスイッチ fromから reading読書 theその genetic遺伝的な codeコード
我々が 遺伝子コードを解読する段階から
00:44
to theその first最初 stagesステージ of beginning始まり
新しく遺伝子コードを書き出す段階になったことについて
00:48
to write書きます theその codeコード ourselves自分自身.
お話ししたいと思います
00:50
It'sそれは onlyのみ 10 years ago thisこの month
独立した生物
00:53
whenいつ we我々 published出版された theその first最初 sequenceシーケンス
ヘモフィルス インフルエンザ菌の
00:55
of aa free-living自由生活 organism生物,
最初の遺伝子配列を発表したのが
00:57
thatそれ of haemophilus血友病 influenzaeインフルエンザ.
ちょうど10年前のこの月です
00:59
Thatそれ took取った aa genomeゲノム projectプロジェクト
これはヒューマンジノムプロジェクトを
01:01
fromから 13 years downダウン to four4つの months数ヶ月.
13年から4ヶ月へ短縮させるような技術でした
01:03
We我々 canできる now do行う thatそれ same同じ genomeゲノム projectプロジェクト
今なら同様のヒューマンジノムプロジェクトを
01:07
in theその order注文 of
2~8時間で
01:09
two to eight8 hours時間.
完了できます
01:11
Soそう in theその last最終 decade10年, aa large number of genomesゲノム have持ってる beenされている added追加された:
過去10年間で ヒトジノムを含め
01:13
most最も human人間 pathogens病原体,
ヒトの病原体のほとんど
01:16
aa coupleカップル of plants植物,
いくつかの植物
01:19
severalいくつかの insects昆虫 andそして severalいくつかの mammals哺乳類,
昆虫 哺乳類のジノムが
01:21
includingを含む theその human人間 genomeゲノム.
解読されました
01:24
Genomicsゲノミクス at〜で thisこの stageステージ of theその thinking考え
10年前の研究スピードから考えると
01:27
fromから aa little少し over以上 10 years ago
遺伝子解読は 今年の暮れまでに
01:30
wasあった, by〜によって theその end終わり of thisこの year, we我々 mightかもしれない have持ってる
3〜5のジノム解読を修了しているはずでしたが
01:32
betweenの間に three andそして five genomesゲノム sequencedシーケンスされた;
それが実際には数百になりました
01:34
it'sそれは on theその order注文 of severalいくつかの hundred.
それが実際には数百になりました
01:37
We我々 justちょうど got持っている aa grant付与 fromから theその Gordonゴードン andそして Bettyベティ Mooreムーア Foundation財団
ゴードン・アンド・ベティ・ムーア財団から
01:40
to sequenceシーケンス 130 genomesゲノム thisこの year,
環境生物研究として今年中に130のジノムの
01:43
asとして aa side projectプロジェクト fromから environmental環境 organisms生物.
遺伝子配列を決定する研究費を獲得しました
01:46
Soそう theその rateレート of reading読書 theその genetic遺伝的な codeコード has持っている changedかわった.
遺伝子解読のスピードは加速していますが
01:50
Butだけど asとして we我々 look見える, what's何ですか outでる thereそこ,
見てみますと
01:54
we've私たちは barelyかろうじて scratched傷ついた theその surface表面
まだ地球上に存在する生物の
01:56
on what is available利用可能な on thisこの planet惑星.
表面をかすっただけです
01:58
Most最も people don'tしない realize実現する itそれ, becauseなぜなら they're彼らは invisible目に見えない,
目に見えないため 気づかれませんが
02:02
butだけど microbes微生物 make作る upアップ about aa halfハーフ of theその Earth's地球の biomassバイオマス,
微生物は地球上のバイオマスのおよそ半分を占めており
02:05
whereas一方、 allすべて animals動物 onlyのみ make作る upアップ about
動物は全バイオマスの
02:09
one1 one-thousandth千分の一 of allすべて theその biomassバイオマス.
たった千分の一です
02:12
Andそして maybe多分 it'sそれは something何か thatそれ people in Oxfordオックスフォード don'tしない do行う very非常に oftenしばしば,
オックスフォードの方々は
02:14
butだけど ifif you君は everこれまで make作る itそれ to theその sea,
こんなことはしないかもしれませんが
02:17
andそして you君は swallow飲み込む aa mouthful一口 of seawater海水,
海水を一口飲んだら
02:19
keepキープ in mindマインド thatそれ each milliliterミリリットル
その1ml当りに100万のバクテリアと
02:22
has持っている about aa million百万 bacteria細菌
1000万のウイルスが
02:24
andそして on theその order注文 of 10 million百万 virusesウイルス.
いる事を覚えておいてください
02:26
Lessもっと少なく thanより 5,000 microbial微生物 species
2年前までに 同定されている微生物は
02:29
have持ってる beenされている characterized特徴付けられた asとして of two years ago,
5,000以下でした
02:32
andそして soそう we我々 decided決定しました to do行う something何か about itそれ.
そこでわれわれは何かしようと決意し
02:34
Andそして we我々 started開始した theその Sorcerer魔術師 IIii Expedition遠征,
「ソーサラー2探検」をはじめました
02:36
whereどこで we我々 wereあった, asとして with〜と greatすばらしいです oceanographic海洋学 expeditions遠征,
これは320 kmごとにサンプリングを行う
02:39
trying試す to sampleサンプル theその ocean海洋 everyすべて 200 milesマイル.
壮大な海洋探検旅行です
02:42
We我々 started開始した in Bermudaバミューダ forために our我々の testテスト projectプロジェクト,
テスト航海としてバミューダからはじめ
02:47
then次に moved移動した upアップ to Halifaxハリファックス,
ハリファックスへと北上し
02:49
workingワーキング downダウン theその Uあなた.Ss. East Coast海岸,
アメリカ東海岸を南下して
02:51
theその Caribbeanカリブ海 Sea, theその Panamaパナマ Canal運河,
カリブ海 パナマ運河
02:53
throughを通して to theその Galapagosガラパゴス, then次に across横断する theその Pacificパシフィック,
ガラパゴスを抜けて 太平洋へ出ました
02:58
andそして we're私たちは in theその processプロセス now of workingワーキング our我々の way方法
インド洋をわたり
03:00
across横断する theその Indianインディアン Ocean海洋.
現在も航海を続けています
03:02
It'sそれは very非常に toughタフ duty義務; we're私たちは doingやっている thisこの on aa sailingセーリング vessel容器,
大変な任務ですが
03:04
in part to help助けて exciteエキサイト young若い people
若い人々が科学に興味を持てるよう
03:07
about going行く into science科学.
帆船を使います
03:09
Theその experiments実験 are incredibly信じられないほど simple単純.
実験はいたって簡単
03:12
We我々 justちょうど take取る seawater海水 andそして we我々 filterフィルタ itそれ,
海水を汲み取り フィルターのサイズごとに
03:14
andそして we我々 collect集める different異なる sizeサイズ organisms生物 on different異なる filtersフィルター,
生物を集めます
03:17
andそして then次に take取る their彼らの DNADNA backバック to our我々の lab研究室 in Rockvilleロックビル,
次に 24時間に1億塩基の遺伝子コードを読める
03:21
whereどこで we我々 canできる sequenceシーケンス aa hundred million百万 letters手紙
ロックビルの研究室に
03:24
of theその genetic遺伝的な codeコード everyすべて 24 hours時間.
DNAを送ります
03:27
Andそして with〜と doingやっている thisこの,
すでにいくつかの
03:29
we've私たちは made some一部 amazing素晴らしい discoveries発見.
びっくりするような発見をしました
03:31
Forために example, itそれ wasあった thought思想 thatそれ theその visualビジュアル pigments顔料
たとえば われわれの目にある視色素は
03:33
thatそれ are in our我々の eyes --- thereそこ wasあった onlyのみ one1 orまたは two organisms生物
環境にいる生物では一 二種類が
03:35
in theその environment環境 thatそれ had持っていました theseこれら same同じ pigments顔料.
同じ色素を持っているだけです
03:38
Itそれ turnsターン outでる, almostほぼ everyすべて species
温帯の海の
03:42
in theその upperアッパー parts部品 of theその ocean海洋
上部にいる
03:44
in warm暖かい parts部品 of theその world世界
ほとんどの生物が
03:46
have持ってる theseこれら same同じ photoreceptors光受容体,
同じ光レセプターを持ち
03:48
andそして useつかいます sunlight太陽光 asとして theその sourceソース of their彼らの energyエネルギー
日光をエネルギー源として使い
03:50
andそして communicationコミュニケーション.
コミュニケーションに使っています
03:53
Fromから one1 siteサイト, fromから one1 barrelバレル of seawater海水,
ある所では 160リットルの海水から
03:55
we我々 discovered発見された 1.3 million百万 new新しい genes遺伝子
130万の新しい遺伝子と
03:58
andそして asとして manyたくさんの asとして 50,000 new新しい species.
5万にも及ぶ新種の生物を見つけました
04:01
We've私たちは extended拡張された thisこの to theその air空気
同じように空中の生物を探索するために
04:05
now with〜と aa grant付与 fromから theその Sloanスローン Foundation財団.
スローン財団から研究費を獲得しました
04:07
We're私たちは measuring測定する howどうやって manyたくさんの virusesウイルス andそして bacteria細菌
何種類のウィルスや細菌を
04:10
allすべて of us米国 are breathing呼吸 in andそして outでる everyすべて day,
毎日呼吸しているか数えます
04:12
particularly特に on airplanes飛行機
特に飛行機の中や
04:15
orまたは closed閉まっている auditoriums講堂.
閉ざされたた講堂の中で
04:17
(Laughter笑い)
(笑)
04:19
We我々 filterフィルタ throughを通して some一部 simple単純 apparatuses装置;
簡単な装置を使ってフィルターし
04:22
we我々 collect集める on theその order注文 of aa billion microbes微生物 fromから justちょうど aa day
たった一日で10億もの微生物を集め
04:24
filteringフィルタリング on top of aa building建物 in New新しい Yorkヨーク Cityシティ.
ニューヨークのビルディングの上でもサンプルを集めます
04:27
Andそして we're私たちは in theその processプロセス of sequencingシークエンシング allすべて thatそれ
今そのサンプル全部の
04:31
at〜で theその presentプレゼント time時間.
塩基配列決定をしています
04:33
Justちょうど on theその dataデータ collectionコレクション side,
データ収集場所からいうと
04:35
justちょうど whereどこで we我々 are throughを通して theその Galapagosガラパゴス,
ちょうどガラパゴス諸島を通過したところです
04:37
we're私たちは finding所見 thatそれ almostほぼ everyすべて 200 milesマイル,
320 kmごとの
04:40
we我々 see見る tremendousすばらしい diversity多様性
海水サンプルに
04:42
in theその samplesサンプル in theその ocean海洋.
とてつもない多様性を見つけています
04:44
Some一部 of theseこれら make作る logical論理的 senseセンス,
いくつかは論理に合います
04:47
in terms条項 of different異なる temperature温度 gradients勾配.
海水には温度差がありますから
04:49
Soそう thisこの is aa satellite衛星 photograph写真
これは衛星写真で 海の温度を示しています
04:52
basedベース on temperatures温度 --- red beingであること warm暖かい,
赤が高温で
04:54
blue beingであること coldコールド ---
青が低温です
04:56
andそして we我々 found見つけた there'sそこに aa tremendousすばらしい difference betweenの間に
暖水域のサンプルと
04:59
theその warm暖かい water samplesサンプル andそして theその coldコールド water samplesサンプル,
冷水域のサンプルの間には
05:02
in terms条項 of abundant豊富 species.
種の豊富さについて大きな違いがあります
05:04
Theその otherその他 thingもの thatそれ surprised驚いた us米国 quiteかなり aa bitビット
もう一つ私たちを驚かせたのは
05:07
is theseこれら photoreceptors光受容体 detect検出する different異なる wavelengths波長 of light,
光レセプターが違った波長の光を感知することです
05:09
andそして we我々 canできる predict予測する thatそれ basedベース on their彼らの aminoアミノ acid sequenceシーケンス.
アミノ酸配列を見ればそれがわかります
05:13
Andそして theseこれら vary変化する tremendously驚くほど fromから region領域 to region領域.
これは海域によっても大きく異なります
05:17
Maybe多分 notない surprisingly驚くほど,
驚くことではありませんが
05:20
in theその deep深い ocean海洋, whereどこで it'sそれは mostly主に blue,
深海では光はほとんど青色なので
05:22
theその photoreceptors光受容体 tend傾向がある to see見る blue light.
光レセプターは青色を感知します
05:24
Whenいつ there'sそこに aa lotロット of chlorophyllクロロフィル aroundまわり,
クロロフィルが周囲にたくさんあるときには
05:28
they彼ら see見る aa lotロット of green light.
緑色の光をよく感知します
05:30
Butだけど they彼ら vary変化する even偶数 moreもっと,
感知する光の色は
05:32
possiblyおそらく moving動く towards方向 infrared赤外線 andそして ultraviolet紫外線
極端な場合
05:34
in theその extremes極端な.
紫外光から赤外光まで広い範囲に及びます
05:37
Justちょうど to tryお試しください andそして get取得する an assessment評価
これまでに集めた遺伝子の
05:40
of what our我々の gene遺伝子 repertoireレパートリー wasあった,
レパートリーを評価するために
05:42
we我々 assembled組み立てられた allすべて theその dataデータ ---
データをまとめてみました
05:44
includingを含む allすべて of ours私たちのもの thusしたがって far遠い fromから theその expedition遠征,
今回の探検で得られた全ての遺伝子は
05:46
whichどの representsは表す moreもっと thanより halfハーフ of allすべて theその gene遺伝子 dataデータ on theその planet惑星 ---
地球上の遺伝子データの半分以上になりますが
05:49
andそして itそれ totaled合計 aroundまわり 29 million百万 genes遺伝子.
約2900万遺伝子です
05:52
Andそして we我々 tried試した to put置く theseこれら into gene遺伝子 families家族
同系の遺伝子ごとにまとめ
05:56
to see見る what theseこれら discoveries発見 are:
発見がどんなものか―
05:58
Are we我々 justちょうど discovering発見する new新しい membersメンバー of known既知の families家族,
同じ科に属する新しい種か
06:00
orまたは are we我々 discovering発見する new新しい families家族?
それとも新しい科か
調べてみたのです
06:03
Andそして itそれ turnsターン outでる we我々 have持ってる about 50,000
するとなんと5万もの
06:05
majorメジャー gene遺伝子 families家族,
独立した科が見つかっており
06:07
butだけど everyすべて new新しい sampleサンプル we我々 take取る in theその environment環境
新しい場所でサンプルを採取すると
06:10
adds追加する in aa linearリニア fashionファッション to theseこれら new新しい families家族.
また新しい科が見つかります
06:13
Soそう we're私たちは at〜で theその earliest早い stagesステージ of discovery発見
ですから私たちはまだ基本的遺伝子や
06:16
about basic基本的な genes遺伝子,
遺伝子の構成要素といった
地球上の生命
06:18
componentsコンポーネント andそして life生活 on thisこの planet惑星.
の発見段階の初めにいると言えるでしょう
06:21
Whenいつ we我々 look見える at〜で theその so-calledいわゆる evolutionary進化的 tree,
いわゆる系統樹を見ますと
06:25
we're私たちは upアップ on theその upperアッパー right-hand右手 cornerコーナー with〜と theその animals動物.
人間はほかの動物と共に右上にいます
06:28
Of thoseそれら roughly大まかに 29 million百万 genes遺伝子,
これまで発見された2900万と比較して
06:32
we我々 onlyのみ have持ってる aroundまわり 24,000
人間のジノムは
06:36
in our我々の genomeゲノム.
たった24000の遺伝子からできています
06:38
Andそして ifif you君は take取る allすべて animals動物 together一緒に,
動物の遺伝子全部を合わせても
06:40
we我々 probably多分 shareシェア lessもっと少なく thanより 30,000
30,000以下でしょう
06:42
andそして probably多分 maybe多分 aa dozenダース
たぶん
06:45
orまたは moreもっと thousand different異なる gene遺伝子 families家族.
1万数千の遺伝子ファミリーです
06:48
I view見る thatそれ theseこれら genes遺伝子 are now
わたしはこれらの遺伝子について
06:52
notない onlyのみ theその design設計 componentsコンポーネント of evolution進化.
進化を方向付ける要素と
言うだけではないと思っています
06:54
Andそして we我々 think思う in aa gene-centric遺伝子中心の view見る ---
多分リチャード ドーキンスの考え方に始まり --
06:57
maybe多分 going行く backバック to Richardリチャード Dawkins'ドーキンス ' ideasアイデア ---
ジノム中心的な見方ではなく
06:59
thanより in aa genome-centricゲノム中心 view見る,
我々は遺伝子中心的な見方をしています --
07:02
whichどの are different異なる constructs構成 of theseこれら gene遺伝子 componentsコンポーネント.
ジノムは遺伝子の違った組み合わせでできているわけです
07:04
Synthetic合成 DNADNA, theその ability能力 to synthesize合成する DNADNA,
ここ10年から20年にかけて
07:09
has持っている changedかわった at〜で sortソート of theその same同じ paceペース
DNAを人工合成する技術は
07:12
thatそれ DNADNA sequencingシークエンシング has持っている
DNA配列を決定する技術と
07:14
over以上 theその last最終 decade10年 orまたは two,
ほぼ同じ速さで進歩し
07:16
andそして is getting取得 very非常に rapid迅速な andそして very非常に cheap安いです.
高速で安価になりました
07:18
Our我々の first最初 thought思想 about synthetic合成 genomicsゲノミクス came来た
人工ジノムを作ってみようと思ったのは
07:21
whenいつ we我々 sequencedシーケンスされた theその second二番 genomeゲノム backバック in 1995,
1995年に二つ目のジノムの塩基配列
07:23
andそして thatそれ fromから mycoplasmaマイコプラズマ genitalium生殖器.
mycoplasma genitaliumの塩基配列を
決定している時でした
07:27
Andそして we我々 have持ってる really本当に niceいい T-shirtsTシャツ thatそれ sayいう,
かっこいいTシャツも作りました
07:29
you君は know知っている, "I heartハート myじぶんの genitalium生殖器."
「アイ♡私の性器(細菌の名前)」
と書いてあります
07:32
Thisこの is actually実際に justちょうど aa microorganism微生物.
これはただの微生物ですが
07:34
Butだけど itそれ has持っている roughly大まかに 500 genes遺伝子.
約500の遺伝子を持っています
07:38
Haemophilus血友病 had持っていました 1,800 genes遺伝子.
ヘモフィルスは1,800です
07:42
Andそして we我々 simply単に asked尋ねた theその question質問,
一つの生物には800の遺伝子が必要  ほかの生物では500
07:44
ifif one1 species needsニーズ 800, another別の 500,
だったら一つの生物をつくるのに
07:46
is thereそこ aa smaller小さい setセット of genes遺伝子
最低いくつの遺伝子が必要なんだろう
07:48
thatそれ mightかもしれない comprise含む aa minimal最小限 operatingオペレーティング systemシステム?
と考えました
07:50
Soそう we我々 started開始した doingやっている transposonトランスポゾン mutagenesis突然変異誘発.
そこでトランスポゾンを使った実験を始めました
07:54
Transposonsトランスポゾン are justちょうど small小さい pieces作品 of DNADNA
トランスポゾンは小さなDNAの断片で
07:57
thatそれ randomly無作為に insertインサート in theその genetic遺伝的な codeコード.
遺伝子中にランダムに挿入されます
08:00
Andそして ifif they彼ら insertインサート in theその middle中間 of theその gene遺伝子, they彼ら disrupt混乱する itsその function関数.
遺伝子に挿入されればその遺伝子の機能はなくなります
08:02
Soそう we我々 made aa map地図 of allすべて theその genes遺伝子
それを使ってトランスポゾンが挿入されても
08:06
thatそれ couldできた take取る transposonトランスポゾン insertions挿入
機能を続けるすべての遺伝子の地図を作り
08:08
andそして we我々 calledと呼ばれる thoseそれら "non-essential必須ではない genes遺伝子."
「非必須遺伝子」と名付けました
08:10
Butだけど itそれ turnsターン outでる theその environment環境 is very非常に criticalクリティカルな forために thisこの,
しかし生物が生きるには
環境条件が非常に重要で
08:13
andそして you君は canできる onlyのみ
「必須」「非必須」遺伝子は
08:16
define定義する an essential本質的な orまたは non-essential必須ではない gene遺伝子
その生物がどのような環境にいるかによって
08:18
basedベース on exactly正確に what's何ですか in theその environment環境.
どちらかに変わることが分かりました
08:21
We我々 alsoまた、 tried試した to take取る aa moreもっと directly直接 intellectual知的 approachアプローチ
13の類似した生物のジノムを使って
08:25
with〜と theその genomesゲノム of 13 related関連する organisms生物,
もっと知的な方法も試しました
08:27
andそして we我々 tried試した to compare比較する allすべて of thoseそれら, to see見る what they彼ら had持っていました in common一般.
これらに共通な遺伝子を探すと
08:32
Andそして we我々 got持っている theseこれら overlapping重複 circles. Andそして we我々 found見つけた onlyのみ 173 genes遺伝子
13の生物全てに共通であったのは
08:36
common一般 to allすべて 13 organisms生物.
たった173の遺伝子でした
08:40
Theその poolプール expanded拡張された aa little少し bitビット ifif we我々 ignored無視された
ある細胞内寄生微生物を除外すると
08:43
one1 intracellular細胞内 parasite寄生虫;
共通遺伝子の数は少し増えます
08:45
itそれ expanded拡張された even偶数 moreもっと
重要な働きを持つ遺伝子を加えると
08:47
whenいつ we我々 looked見た at〜で coreコア setsセット of genes遺伝子
さらに増えて
08:49
of aroundまわり 310 orまたは soそう.
310ほどになりました
08:51
Soそう we我々 think思う thatそれ we我々 canできる expand拡大する
考え方次第で
08:53
orまたは contract契約する genomesゲノム, depending依存する on yourきみの pointポイント of view見る hereここに,
共通遺伝子の数は増減しますが
08:55
to maybe多分 300 to 400 genes遺伝子
自然の生物は最低遺伝子を500持っていますから
08:58
fromから theその minimal最小限 of 500.
「必須」遺伝子の数は300から400遺伝子の間でしょう
09:01
Theその onlyのみ way方法 to prove証明する theseこれら ideasアイデア
これを実際に証明するには
09:03
wasあった to construct構成する an artificial人工的な chromosome染色体 with〜と thoseそれら genes遺伝子 in themそれら,
このジノムを使ってカセット方式で
09:06
andそして we我々 had持っていました to do行う thisこの in aa cassette-basedカセットベース fashionファッション.
これらの遺伝子を含む
人工染色体を作ることです
09:09
We我々 found見つけた thatそれ synthesizing合成 accurate正確 DNADNA
正確な配列の大きなDNA断片を作ることは
09:12
in large pieces作品 wasあった extremely極端な difficult難しい.
大変難しいことだと分かりました
09:14
Hamハム Smithスミス andそして Clydeクライド Hutchisonハチソン, myじぶんの colleagues同僚 on thisこの,
私の同僚のハム・スミスとクライド・ハッチソンが
09:17
developed発展した an excitingエキサイティング new新しい method方法
画期的な新しい方法を編み出しました
09:20
thatそれ allowed許可された us米国 to synthesize合成する aa 5,000-base-ベース pairペア virusウイルス
それで5000塩基対のウィルスを
2週間で合成できます
09:22
in onlyのみ aa two-week2週間 period期間
それで5000塩基対のウィルスを
2週間で合成できます
09:25
thatそれ wasあった 100 percentパーセント accurate正確,
しかもその塩基配列と生物学的性質は
09:27
in terms条項 of itsその sequenceシーケンス andそして itsその biology生物学.
100パーセント正確です
09:30
Itそれ wasあった aa quiteかなり excitingエキサイティング experiment実験 --- whenいつ we我々 justちょうど took取った theその synthetic合成 pieceピース of DNADNA,
興奮するような実験でした -- 人工合成したDNAを
09:33
injected注射した itそれ in theその bacteria細菌 andそして allすべて of aa sudden突然,
細菌に注入するとすぐに
09:37
thatそれ DNADNA started開始した driving運転 theその production製造 of theその virusウイルス particles粒子
DNAはウィルス粒子を作り始めました
09:39
thatそれ turned回した aroundまわり andそして then次に killed殺された theその bacteria細菌.
やがてそのウイルスは
細菌を殺しました
09:44
Thisこの wasあった notない theその first最初 synthetic合成 virusウイルス ---
これは初めての人工ウィルスではありませんでした --
09:47
aa polioポリオ virusウイルス had持っていました beenされている made aa year before ---
ポリオウィルスが一年前に合成されていました --
09:49
butだけど itそれ wasあった onlyのみ one1 ten-thousandth10分の1 asとして activeアクティブ
しかしその活性は1万分の1しかなく
09:53
andそして itそれ took取った three years to do行う.
合成に3年もかかりました
09:55
Thisこの is aa cartoon漫画 of theその structure構造 of phiΦ Xバツ 174.
これはウィルスphi X 174の構造図です
09:58
Thisこの is aa case場合 whereどこで theその softwareソフトウェア now buildsビルド itsその own自分の hardwareハードウェア,
これはソフトウェアから
ハードウェアが作られる例で
10:02
andそして that'sそれは theその notions概念 thatそれ we我々 have持ってる with〜と biology生物学.
まさに生物学の概念です
10:06
People immediatelyすぐに jumpジャンプ to concerns心配 about biological生物学的 warfare戦争,
人々は生物兵器にすぐ結びつけるもので
10:10
andそして I had持っていました recent最近 testimony証言 before aa Senate上院 committee委員会,
最近わたしは上院の公聴会で訊問されました
10:14
andそして aa special特別 committee委員会 theその Uあなた.Ss. government政府 has持っている setセット upアップ
アメリカ政府ではこの分野を調査する
10:18
to reviewレビュー thisこの areaエリア.
特別委員会を設けました
10:20
Andそして I think思う it'sそれは important重要 to keepキープ reality現実 in mindマインド,
重要なのは現実的であることで
10:22
versus what happens起こる with〜と people's人々の imaginations想像.
空想とは区別する必要があります
10:25
Basically基本的に, anyどれか virusウイルス that'sそれは beenされている sequencedシーケンスされた today今日 ---
これまでに塩基配列が決定されたどのウィルスからでも
10:29
thatそれ genomeゲノム canできる be〜する made.
ジノムを作ることが可能です
10:32
Andそして people immediatelyすぐに freakフリーク outでる about thingsもの about Ebolaエボラ orまたは smallpox天然痘,
エボラ熱や天然痘のことを聞くと
人々は卒倒しそうになりますが
10:34
butだけど theその DNADNA fromから thisこの organism生物 is notない infective感染性の.
これらのウィルスのDNA自体に感染力はありません
10:38
Soそう even偶数 ifif somebody誰か made theその smallpox天然痘 genomeゲノム,
だれかが天然痘のジノムを作ったとしても
10:42
thatそれ DNADNA itself自体 would〜する notない cause原因 infections感染症.
DNA自体は感染力を持ちません
10:45
Theその realリアル concern懸念 thatそれ securityセキュリティ departments部門 have持ってる
公安の関係者が本当に心配するのは
10:49
is designerデザイナー virusesウイルス.
デザイナー・ウイルスです
10:52
Andそして there'sそこに onlyのみ two countries, theその Uあなた.Ss. andそして theその former前者 Sovietソビエト Union連合,
世界で二か国だけ アメリカと前ソ連が
10:54
thatそれ had持っていました majorメジャー efforts尽力
生物兵器を
10:58
on trying試す to create作成する biological生物学的 warfare戦争 agentsエージェント.
作ろうとしました
11:00
Ifif thatそれ research研究 is truly真に discontinued中断した,
もしそこで研究が本当に中止されたのであれば
11:03
thereそこ should〜すべき be〜する very非常に little少し activityアクティビティ
将来にわたっても
新しくデザイナー・ウィルスを
11:06
on theその know-howノーハウ to make作る designerデザイナー virusesウイルス in theその future未来.
作る方法は開発されないでしょう
11:08
I think思う single-cell単一細胞 organisms生物 are possible可能 within以内 two years.
人工単細胞生物は二年以内に作成可能になると思います
11:12
Andそして possiblyおそらく eukaryotic真核生物 cells細胞,
私たちが持っているような
11:16
thoseそれら thatそれ we我々 have持ってる,
真核細胞を作ることは
11:19
are possible可能 within以内 aa decade10年.
10年以内に可能になると思います
11:21
Soそう we're私たちは now making作る severalいくつかの dozenダース different異なる constructs構成,
私たちは今数十個の遺伝子断片を作っています
11:24
becauseなぜなら we我々 canできる vary変化する theその cassettesカセット andそして theその genes遺伝子
これらを使ってカセットや遺伝子を作り
11:28
thatそれ go行く into thisこの artificial人工的な chromosome染色体.
人工染色体を作ります
11:31
Theその keyキー is, howどうやって do行う you君は put置く allすべて of theその othersその他?
鍵となるのは これら全部をどうやって詰め込むかです
11:33
We我々 start開始 with〜と theseこれら fragments断片,
DNA断片から初めて
11:35
andそして then次に we我々 have持ってる aa homologous同種の recombination再結合 systemシステム
これを相同的組み換えのシステムを使い
染色体として並び替えるのです
11:37
thatそれ reassembles再組み立て thoseそれら into aa chromosome染色体.
この組み換えシステムは デイノコッカス・ラディオデュランス
11:40
Thisこの is derived派生 fromから an organism生物, deinococcusデイノコッカス radioduransラジオデュランス,
と呼ばれる細菌に由来するものです
11:44
thatそれ canできる take取る three million百万 radsラド of radiation放射線 andそして notない be〜する killed殺された.
この細菌は300万ラドの放射能を受けても死にません
11:47
Itそれ reassembles再組み立て itsその genomeゲノム after thisこの radiation放射線 burstバースト
大量の放射線を受けると12から24時間以内に
11:53
in about 12 to 24 hours時間,
文字通り染色体がバラバラになった後で
11:57
after itsその chromosomes染色体 are literally文字通り blown吹かれた apart離れて.
ジノムの再編成を始めます
11:59
Thisこの organism生物 is ubiquitousユビキタス on theその planet惑星,
この細菌は地球上のどこにでもいて
12:02
andそして exists存在する perhapsおそらく now
われわれがすでに宇宙旅行をしたので
12:04
in outerアウター spaceスペース due支払う to allすべて our我々の travel旅行 thereそこ.
宇宙にも広がっているかもしれません
12:06
Thisこの is aa glassガラス beakerビーカー after
これは約50万ラドの放射線を
12:10
about halfハーフ aa million百万 radsラド of radiation放射線.
あてた後のガラスビーカーです
12:12
Theその glassガラス started開始した to burn燃やす andそして crack亀裂,
ガラスですら熱せられひびが入りましたが
12:14
whilewhile theその microbes微生物 sitting座っている in theその bottom
この細菌は
12:16
justちょうど got持っている happierもっと幸せな andそして happierもっと幸せな.
底で幸福にしています
12:18
Here'sここにいる an actual実際の picture画像 of what happens起こる:
この写真が実際に起こったことです
12:20
theその top of thisこの showsショー theその genomeゲノム
上の方にあるのが170万ラッドの放射線を
12:22
after 1.7 million百万 radsラド of radiation放射線.
照射後のジノムでです
12:24
Theその chromosome染色体 is literally文字通り blown吹かれた apart離れて.
染色体は文字通りバラバラになりました
12:27
Andそして here'sここにいる thatそれ same同じ DNADNA automatically自動的に reassembled再構築された
これが24時間後に同じDNAが
12:29
24 hours時間 later後で.
自動的に再構成したところです
12:33
It'sそれは truly真に stunning見事な thatそれ theseこれら organisms生物 canできる do行う thatそれ,
この細菌の能力には本当にびっくりします
12:35
andそして we我々 probably多分 have持ってる thousands,
地球上には数千種類の
12:38
ifif notない tens数十 of thousands, of different異なる species
同じようなことのできる
12:40
on thisこの planet惑星 thatそれ are capable可能な of doingやっている thatそれ.
細菌がいます
12:42
After theseこれら genomesゲノム are synthesized合成された,
このようにジノムができたら
12:45
theその first最初 stepステップ is justちょうど transplanting移植 themそれら
最初に試すことは
12:47
into aa cell細胞 withoutなし aa genomeゲノム.
ジノムを持たない細胞に移植してみることです
12:49
Soそう we我々 think思う synthetic合成 cells細胞 are going行く to have持ってる tremendousすばらしい potential潜在的な,
このように人工細胞を作ることは
12:53
notない onlyのみ forために understanding理解 theその basis基礎 of biology生物学
基本的な生物学を理解することだけでなく
12:57
butだけど forために hopefullyうまくいけば environmental環境 andそして society社会 issues問題.
環境や社会問題を理解するのに大きな可能性を持っていると思います
13:00
Forために example, fromから theその third三番 organism生物 we我々 sequencedシーケンスされた,
たとえば 3番目に塩基配列を決定した
13:03
Methanococcusメタノコッカス jannaschiiジャナシイ --- itそれ lives人生 in boiling沸騰 water temperatures温度;
メタノカルドコックス・ヤンナスキイ
という沸騰水中に住む細菌は
13:06
itsその energyエネルギー sourceソース is hydrogen水素
水素をエネルギー源に使い
13:10
andそして allすべて itsその carbon炭素 comes来る fromから CO共同2 itそれ captures捕獲 backバック fromから theその environment環境.
環境中のCO2から炭素を手に入れます
13:12
Soそう we我々 know知っている lotsロット of different異なる pathways経路,
こういった異なる代謝経路を持つ
13:17
thousands of different異なる organisms生物 now
数千もの生物が
13:19
thatそれ liveライブ offオフ of CO共同2,
CO2を使って生存し
13:22
andそして canできる captureキャプチャー thatそれ backバック.
環境からCO2を捕捉することが出来ます
13:24
Soそう instead代わりに of usingを使用して carbon炭素 fromから oil
有機合成のために
13:26
forために synthetic合成 processesプロセス,
石油からの炭素を使わずに
13:29
we我々 have持ってる theその chanceチャンス of usingを使用して carbon炭素
大気中の炭素を捕捉して
13:31
andそして capturing捕獲 itそれ backバック fromから theその atmosphere雰囲気,
使い
13:34
converting変換する thatそれ into biopolymersバイオポリマー
生物ポリマーや
13:37
orまたは otherその他 products製品.
他の製品を作ることが可能です
13:39
We我々 have持ってる one1 organism生物 thatそれ lives人生 offオフ of carbon炭素 monoxide一酸化,
一酸化炭素を利用できる生物もあります
13:41
andそして we我々 useつかいます asとして aa reducing還元する powerパワー
これを還元物質として使い
13:44
to splitスプリット water to produce作物 hydrogen水素 andそして oxygen酸素.
水を酸素と水素に分解します
13:46
Alsoまた、, there'sそこに numerous多数 pathways経路
別の代謝経路を使って
13:50
thatそれ canできる be〜する engineered設計された metabolizing代謝する methaneメタン.
メタンガスを代謝するよう設計することも可能です
13:52
Andそして DuPontデュポン has持っている aa majorメジャー programプログラム with〜と Statoilstatoil in Norwayノルウェー
デュポンはノルウェーのスタトイルと共同で
13:56
to captureキャプチャー andそして convert変換する theその methaneメタン
ガス田からのメタンガスを捕捉し
14:00
fromから theその gasガス fieldsフィールド thereそこ into useful有用 products製品.
役立つ製品を作る大型プロジェクトを持っています
14:02
Within以内 aa shortショート whilewhile, I think思う there'sそこに going行く to be〜する aa new新しい fieldフィールド
近い将来「組み合わせジノム学」とよばれるような
14:06
calledと呼ばれる "Combinatorialコンビナトリアル Genomicsゲノミクス,"
新しい分野ができるかも知れません
14:08
becauseなぜなら with〜と theseこれら new新しい synthesis合成 capabilities能力,
これらの新しい合成技術を使って
14:10
theseこれら vast広大 gene遺伝子 arrayアレイ repertoiresレパートリー
種々の遺伝子配列と
14:13
andそして theその homologous同種の recombination再結合,
相同的組み換え技術を使えば
14:16
we我々 think思う we我々 canできる design設計 aa robotロボット to make作る
一日に百万種類もの染色体を
14:18
maybe多分 aa million百万 different異なる chromosomes染色体 aa day.
作れるロボットを設計することが可能でしょう
14:20
Andそして thereforeしたがって、, asとして with〜と allすべて biology生物学,
すべての生物現象と同じように
14:24
you君は get取得する selection選択 throughを通して screeningスクリーニング,
スクリーニングによって選択を行い
14:26
whetherかどうか you'reあなたは screeningスクリーニング forために hydrogen水素 production製造,
水素生産や化学合成 または単に生存力を
14:29
orまたは chemical化学 production製造, orまたは justちょうど viability生存率.
指標にスクリーニングを行います
14:31
To understandわかる theその role役割 of theseこれら genes遺伝子
これらの遺伝子の役割を理解することは
14:34
is going行く to be〜する wellよく within以内 reachリーチ.
十分可能です
14:36
We're私たちは trying試す to modify変更する photosynthesis光合成
私達は現在 光合成を改良して
14:38
to produce作物 hydrogen水素 directly直接 fromから sunlight太陽光.
太陽光から直接水素を作ろうとしています
14:41
Photosynthesis光合成 is modulated変調された by〜によって oxygen酸素,
光合成は酸素により調節されますが
14:44
andそして we我々 have持ってる an oxygen-insensitive酸素不感受性 hydrogenaseヒドロゲナーゼ
酸素非感受性のハイドロジネースもあり
14:47
thatそれ we我々 think思う will意志 totally完全に change変化する thisこの processプロセス.
これは化学反応過程をすっかり変えてしまう可能性があります
14:50
We're私たちは alsoまた、 combining結合する cellulasesセルラーゼ,
セルロースを単糖に分解する
14:55
theその enzymes酵素 thatそれ breakブレーク downダウン complex複合体 sugars into simple単純 sugars
セルロース分解酵素を
14:57
andそして fermentation発酵 in theその same同じ cell細胞
同じ細胞の中で発酵反応と組み合わせて
15:00
forために producing生産する ethanolエタノール.
エタノールを作ります
15:03
Pharmaceutical医薬品 production製造 is already既に under way方法
細菌を使った
15:06
in majorメジャー laboratories研究所
製薬はすでに
15:08
usingを使用して microbes微生物.
主な研究室で行われています
15:10
Theその chemistry化学 fromから compounds化合物 in theその environment環境
環境中にある化合物は
15:12
is orders注文 of magnitudeマグニチュード moreもっと complex複合体
化学者が作れる物質よりはるかに複雑ですが
15:15
thanより our我々の bestベスト chemists化学者 canできる produce作物.
化学者が作れる物質よりはるかに複雑ですが
15:17
I think思う future未来 engineered設計された species
将来の人工生物は
15:20
couldできた be〜する theその sourceソース of foodフード,
食糧にもなるし
15:22
hopefullyうまくいけば aa sourceソース of energyエネルギー,
エネルギー源にも
15:24
environmental環境 remediation修復
環境の回復
15:26
andそして perhapsおそらく
そして
15:29
replacing置き換える theその petrochemical石油化学 industry業界.
石油工業の代替となると考えています
15:31
Let〜する me justちょうど close閉じる with〜と ethical倫理的な andそして policyポリシー studies研究.
最後に倫理的な 政策研究について述べて
締めくくります
15:33
We我々 delayed遅延 theその start開始 of our我々の experiments実験 in 1999
1999年にわれわれは1年半にわたる生命倫理審査が終わるまで
15:37
until〜まで we我々 completed完成した aa year-and-a-half1年半 bioethical生命倫理 reviewレビュー
人工生物を作る試みを
15:41
asとして to whetherかどうか we我々 should〜すべき tryお試しください andそして make作る an artificial人工的な species.
遅らせました
15:44
Everyすべて majorメジャー religion宗教 participated参加した in thisこの.
すべての主要な宗教が参加しました
15:48
Itそれ wasあった actually実際に aa very非常に strange奇妙な study調査,
とても変った審査でした
15:51
becauseなぜなら theその various様々な religious宗教的 leaders指導者 wereあった usingを使用して their彼らの scriptures聖典 asとして law法律 books,
宗教の指導者たちは自分たちの経典を
法律書と見做していましたが
15:53
andそして they彼ら couldn'tできなかった find見つける anything何でも in themそれら prohibiting禁止する making作る life生活,
生命を作ることを禁ずる項目が見つからなかったので
15:58
soそう itそれ must必須 be〜する OKOK. Theその onlyのみ ultimate究極 concerns心配
問題はないだろうと考えられ
16:01
wereあった biological生物学的 warfare戦争 aspects側面 of thisこの,
生物学兵器に利用されるのでは
という心配はありましたが
16:04
butだけど gave与えた us米国 theその go行く ahead前方に to start開始 theseこれら experiments実験
私たちが掲げた実験の目的にてらして
16:08
forために theその reasons理由 we我々 wereあった doingやっている themそれら.
実験開始を許可するとの
結論に至りました
16:11
Right now theその Sloanスローン Foundation財団 has持っている justちょうど funded資金提供
さて スローン財団がこの課題に関する
16:13
aa multi-institutionalマルチ制度 study調査 on thisこの,
複数研究機関の協同研究に
研究費を出資したところです
16:15
to work作業 outでる what theその riskリスク andそして benefits利点 to society社会 are,
社会にとってこのような研究の持つ危険と利益を調査し
16:18
andそして theその rulesルール thatそれ scientific科学的 teamsチーム suchそのような asとして myじぶんの own自分の
我々のような研究チームがこの分野で
16:21
should〜すべき be〜する usingを使用して in thisこの areaエリア,
守るべき規則を作るためです
16:24
andそして we're私たちは trying試す to setセット good良い examples asとして we我々 go行く forward前進.
私たちは研究を進めるにあたって
模範となることを心がけています
16:26
Theseこれら are complex複合体 issues問題.
これらの問題は複雑ですが
16:30
Exceptを除いて forために theその threat脅威 of bio-terrorismバイオテロリズム,
バイオテロリズムの恐れを除外すると
16:32
they're彼らは very非常に simple単純 issues問題 in terms条項 of,
クリーンエネルギーを作る方法を設計したり
16:34
canできる we我々 design設計 thingsもの to produce作物 cleanクリーン energyエネルギー,
発展途上国が
16:36
perhapsおそらく revolutionizing革命的な
驚異的に発展できるように
16:40
what developing現像 countries canできる do行う
シンプルな方法を提供するという意味では
16:42
andそして provide提供する throughを通して various様々な simple単純 processesプロセス.
問題は単純です
16:45
Thank感謝 you君は very非常に muchたくさん.
(拍手)
16:48
Translated by Masaki Yanagishita
Reviewed by Eriko T.

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About the speaker:

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.

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.

More profile about the speaker
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