TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
Craig Venter przedstawia "syntetyczne życie"
Filmed:
Readability: 5
1,297,241 views
Craig Venter wraz ze swoim zespołem badawczym ogłasza dokonanie o epokowym znaczeniu: pierwszą w pełni funkcjonującą, zdolną do autoreplikacji komórkę kontrolowaną przez syntetyczne DNA. Tłumaczy, jak tego dokonali i dlaczego to osiągnięcie daje początek nowej erze nauki.
Craig Venter - Biologist, genetics pioneer
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
We're here today to announce
0
1000
2000
Chcemy ogłosić
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
powstanie pierwszej syntetycznej komórki.
00:21
a cell made by
2
6000
2000
Zaczęliśmy
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
od kodu w komputerze.
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
Potem zbudowaliśmy chromosom
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
z substancji w 4 buteleczkach,
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
zmontowaliśmy go w drożdżach,
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
przeszczepiliśmy do komórki bakteryjnej
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
przeszczepiliśmy do komórki bakteryjnej
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
i tak zmieniliśmy ją
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
w nowy gatunek bakterii.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
To pierwszy zdolny do autoreplikacji gatunek,
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
To pierwszy zdolny do autoreplikacji gatunek,
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
którego rodzicem jest komputer.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
To także pierwszy gatunek,
00:54
to have its own website
15
39000
2000
którego stronę internetową
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
wpisano w jego własny kod genetyczny.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
Ale o naszych "znakach wodnych" powiem później.
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
Ale o naszych "znakach wodnych" powiem później.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
Projekt ten zaczął się 15 lat temu,
01:06
15 years ago
20
51000
2000
Projekt ten zaczął się 15 lat temu,
01:08
when our team then --
21
53000
2000
kiedy nasz zespół,
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
wtedy pod nazwą TIGR,
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
zajął się sekwencjonowaniem
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
pierwszych 2 genomów w historii.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
Haemophilus influenzae
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
i najmniejszy genom samoreprodukującego się organizmu,
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
czyli genom Mycoplasma genitalium.
01:24
And as soon as
28
69000
2000
Kiedy ponaliśmy już ich sekwencje,
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
Kiedy ponaliśmy już ich sekwencje,
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
zaczęliśmy rozważać,
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
czy da się skrócić ten "najkrótszy" genom.
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
czy da się skrócić ten "najkrótszy" genom.
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
Co stanowi podstawę życia komórki
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
na poziomie genetycznym?
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
15 lat zajęło nam dotarcie
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
15 lat zajęło nam dotarcie
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
do pierwszych odpowiedzi,
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
bo bardzo trudno jest usunąć
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
wiele genów z komórki.
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
Można eliminować je tylko pojedynczo.
01:54
We decided early on
41
99000
2000
Postanowiliśmy jako pierwsi pójść drogą "syntetyczną",
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
Postanowiliśmy jako pierwsi pójść drogą "syntetyczną",
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
Postanowiliśmy jako pierwsi pójść drogą "syntetyczną",
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
zsyntezować chromosom bakteryjny
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
zsyntezować chromosom bakteryjny
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
i zmieniać go, aż określimy,
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
które geny są konieczne do życia.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
Te poszukiwania trwały 15 lat.
02:12
to get here.
49
117000
2000
Te poszukiwania trwały 15 lat.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
Zanim rozpoczęliśmy eksperymenty,
02:16
we actually asked
51
121000
3000
Zanim rozpoczęliśmy eksperymenty,
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
poprosiliśmy zespół Arta Caplana
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
o ocenę niebezpieczeństw,
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
wyzwań i kwestii etycznych
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
związanych z tworzeniem nowego gatunku,
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
związanych z tworzeniem nowego gatunku,
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
bo nie było precedensu.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
Niezależna ocena trwała 2 lata,
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
Niezależna ocena trwała 2 lata,
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
a jej wyniki ogłoszono w Science w 1999 r.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Razem z Hamem przez 2 lata
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
określaliśmy sekwencję genomu ludzkiego,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
określaliśmy sekwencję genomu ludzkiego,
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
ale potem wróciliśmy do projektu.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
W roku 2002 założyliśmy nowy instytut,
02:52
a new institute,
66
157000
2000
W roku 2002 założyliśmy nowy instytut,
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
Instytut Biologicznych Alternatyw Energetycznych.
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
Mieliśmy dwa cele:
02:59
One, to understand
69
164000
2000
zrozumieć wpływ technologii na środowisko
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
zrozumieć wpływ technologii na środowisko
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
i zbadać je dokładniej,
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
oraz rozpocząć budowę życia syntetycznego,
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
oraz rozpocząć budowę życia syntetycznego,
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
by zrozumieć podstawy życia.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
Pierwszy sukces pojawił się w roku 2003.
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
Pierwszy sukces pojawił się w roku 2003.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Ham Smith i Clyde Hutchinson
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
opracowali nowe metody
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
tworzenia małych odcinków DNA pozbawionych błędów.
03:25
at a small level.
80
190000
2000
tworzenia małych odcinków DNA pozbawionych błędów.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
Najpierw zajęliśmy się
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
mającym 5000 liter kodem bakteriofaga,
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
wirusa atakującego tylko E. coli.
03:36
So that was
84
201000
2000
Był to fag Fi-X174,
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
Był to fag Fi-X174,
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
wybrany z powodów historycznych.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
wybrany z powodów historycznych.
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
Pierwszy wirus, którego DNA zsekwencjonowano.
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
Pierwszy wirus, którego DNA zsekwencjonowano.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
Zrozumieliśmy, że skoro potrafimy stworzyć odcinki
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
Zrozumieliśmy, że skoro potrafimy stworzyć odcinki
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
o 5000 par nukleotydów,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
może moglibyśmy wytwarzać je taśmowo
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
może moglibyśmy wytwarzać je taśmowo
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
i potem zmontować je w chromosom,
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
liczący milion par nukleotydów.
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
Więcej, niż na początku planowaliśmy.
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
Więcej, niż na początku planowaliśmy.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
Stały przed nami dwa wyzwania:
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
chemiczne, czyli tworzenie dużych cząstek DNA,
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
chemiczne, czyli tworzenie dużych cząstek DNA,
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
i biologiczne:
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
jak otrzymany nowy twór chemiczny
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
uruchomić w komórce docelowej.
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
uruchomić w komórce docelowej.
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
Równolegle pracowały dwa zespoły,
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
Równolegle pracowały dwa zespoły,
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
jeden zajmował się chemią,
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
a drugi przeszczepieniem całych chromosomów
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
a drugi przeszczepieniem całych chromosomów
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
do nowych komórek.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
Sądziliśmy, że najtrudniejsza będzie synteza,
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
dlatego wybraliśmy najmniejszy genom.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
Potem przerzuciliśmy się na znacznie większy.
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
Potem przerzuciliśmy się na znacznie większy.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
Było wiele powodów.
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
Ogólnie, w przypadku małej komórki
05:03
took on the order of
118
288000
2000
na rezultaty czekało się miesiąc-dwa,
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
na rezultaty czekało się miesiąc-dwa,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
a większa rośnie szybciej,
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
jakieś dwa dni.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
Niewiele da się zbadać rocznie
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
przy 6-tygodniowym cyklu,
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
przy czym ponad 99% eksperymentów
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
przy czym ponad 99% eksperymentów
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
kończyło się porażką.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
Od początku chodziło o mozolne usuwanie błędów.
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
Od początku chodziło o mozolne usuwanie błędów.
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
Nie mieliśmy drogowskazów.
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
Nie mieliśmy drogowskazów.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
Jeden z najważniejszych przełomów
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
opublikowaliśmy w roku 2007.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
Zespół pod kierownictwem Carole Latrigue
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
zdołał przeszczepić chromosom bakteryjny
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
z jednej bakterii do drugiej.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
Z filozoficznego punktu widzenia
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
dokonaliśmy przełomu,
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
bo ukazaliśmy dynamikę życia.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
Potem wiedzieliśmy już,
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
że jeśli stworzymy chromosomy syntetyczne,
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
że jeśli stworzymy chromosomy syntetyczne,
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
mamy szanse je przeszczepić.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
Nie spodziewaliśmy się,
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
że potrwa to tyle lat.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
W 2008 r. zsyntezowaliśmy cały genom
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
W 2008 r. zsyntezowaliśmy cały genom
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
bakterii Mycoplasma genitalium,
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
ponad 500 tysięcy liter kodu genetycznego,
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
ale nie udało się "uruchomić" chromosomu.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
Winą obarczamy częściowo powolny wzrost,
06:26
and, in part,
151
371000
2000
Winą obarczamy częściowo powolny wzrost,
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
a częściowo mechanizmy, które bronią komórki
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
przed takimi operacjami.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
Okazało się, że komórka docelowa
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
zawierała nukleazę, która "przeżera" DNA.
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
Chętnie schrupała nasze syntetyczne DNA,
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
Chętnie schrupała nasze syntetyczne DNA,
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
więc nie udało się go przeszczepić.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
Wtedy była to największa złożona cząsteczka,
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
Wtedy była to największa złożona cząsteczka,
06:50
that had been made.
161
395000
2000
jaką stworzył człowiek.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
Oba zespoły czyniły postępy,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
ale do części syntezy konieczne były drożdże,
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
ale do części syntezy konieczne były drożdże,
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
do których wprowadzaliśmy fragmenty DNA.
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
Drożdże montowały je za nas.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
To był duży krok naprzód,
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
ale pojawił się problem,
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
bo chromosomy bakteryjne rosły w drożdżach.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
Do problemu przeszczepu doszedł kolejny:
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
wydobycie chromosomu z eukariotycznych drożdży
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
wydobycie chromosomu z eukariotycznych drożdży
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
w postaci pozwalającej na przeszczep do innej komórki.
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
w postaci pozwalającej na przeszczep do innej komórki.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
Opracowaliśmy technologię hodowli i klonowania
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
chromosomów bakteryjnych w drożdżach.
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
chromosomów bakteryjnych w drożdżach.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
Wzieliśmy genom mycoides,
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
który przeszczepiła Carole,
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
i wyhodowaliśmy w drożdżach
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
jako sztuczny chromosom.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
Chcieliśmy nauczyć się
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
pobierać i przeszczepiać chromosomy z drożdży.
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
pobierać i przeszczepiać chromosomy z drożdży.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
Udało się wydobyć chromosom,
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
Udało się wydobyć chromosom,
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
ale nie "uruchamiał" komórki docelowej.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
Pracowaliśmy nad tym przez 2 lata.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
Okazało się, że DNA w komórce bakteryjnej
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
było zmetylowane,
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
a metylacja chroni je przed restryktazą,
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
czyli strawieniem przez enzymy.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
Po metylacji chromosomu pobranego z drożdży
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
Po metylacji chromosomu pobranego z drożdży
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
udało się go przeszczepić.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
Następnym przełomem
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
było usunięcie genów restryktazy
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
z docelowej komórki Mycoplasma capricolum.
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
Dzięki temu można przeszczepiać nagie DNA z drożdży.
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
Dzięki temu można przeszczepiać nagie DNA z drożdży.
08:30
So last fall
201
495000
2000
Zeszłej jesieni
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
opublikowaliśmy rezultaty badań w "Science"
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
i byliśmy pewni,
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
że w parę tygodni
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
że w parę tygodni
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
uda się uruchomić chromosom pobrany z drożdży.
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
uda się uruchomić chromosom pobrany z drożdży.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
W wyniku problemów
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
z rosnącą powoli Mycoplasma genitalium,
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
1,5 roku temu wybraliśmy większy chromosom,
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
1,5 roku temu wybraliśmy większy chromosom,
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
należący do Mycoplasma mycoides,
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
bo opanowaliśmy już biologiczne aspekty
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
procesu transplantacji.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
Dan kierował syntezą
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
liczącego ponad 1 mln par chromosomu.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
Okazało się, że to nie takie łatwe.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
Straciliśmy 3 miesiące
09:17
because we had one error
219
542000
2000
z powodu 1 błędu
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
wśród miliona par nukleotydów.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
W związku z tym stworzyliśmy debugger,
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
który badał każdy syntetyczny odcinek
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
i sprawdzał, czy wyrośnie
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
w porównaniu do DNA typu dzikiego.
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
Okazało się, że 10 z 11
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
zsyntetyzowanych odcinków po 100 tys. par
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
było całkowicie poprawnych
09:41
and compatible with
228
566000
2000
i kompatybilnych z sekwencją tworzącą życie.
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
i kompatybilnych z sekwencją tworzącą życie.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
Wytropiliśmy 1 odcinek.
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
Po zsekwencjonowaniu
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
okazało się, że wypadła 1 para
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
z bardzo ważnego genu.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
Jak widać, dokładność jest istotna.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
Niektóre fagmenty genomu
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
nie zniosą żadnego błędu,
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
zaś w innych
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
można wklejać wielkie odcinki,
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
np. nasze "znaki wodne",
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
i błędy uchodzą na sucho.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
Poszukiwania i naprawa tego błędu
10:15
and repair it.
242
600000
2000
zajęły jakieś 3 miesiące.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
Pewnego dnia, o 6 rano
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
Dan wysłał nam SMSa.
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
Pojawiły się pierwsze niebieskie kolonie.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
Przebyliśmy długą drogę,
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
trwało to 15 lat.
10:32
We felt
248
617000
2000
Bardzo ważne było dla nas
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
znalezienie technologii,
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
pozwalającej niezbicie rozróżnić
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
DNA syntetyczne od naturalnego.
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
DNA syntetyczne od naturalnego.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
Wkraczając w nową dziedzinę nauki
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
trzeba pamiętać o pułapkach.
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
Nie można dać się zwieść,
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
pochopnie twierdzić, że coś się odkryło
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
i, co gorsza, przekonać o tym innych.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
Największym problemem
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
byłoby skażenie chromosomu pierwotnego
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
pojedynczą molekułą.
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
Sądzilibyśmy, że mamy syntetyczną komórkę,
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
a tak naprawdę tylko fałszywy wynik.
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
a tak naprawdę tylko fałszywy wynik.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
Dlatego od początku stosowaliśmy "znaki wodne",
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
Dlatego od początku stosowaliśmy "znaki wodne",
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
które odróżniają DNA syntetyczne od naturalnego.
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
które odróżniają DNA syntetyczne od naturalnego.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
Kiedy w 2008 r. zbudowaliśmy pierwszy chromosom,
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
Kiedy w 2008 r. zbudowaliśmy pierwszy chromosom,
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
na 500 tyś. par nukleotydów,
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
wpisaliśmy po prostu w kod genetyczny
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
nazwiska twórców tego chromosomu.
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
nazwiska twórców tego chromosomu.
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
Ponieważ użyliśmy kodonów aminokwasów,
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
Ponieważ użyliśmy kodonów aminokwasów,
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
brakowało niektórych liter alfabetu.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
Dlatego opracowaliśmy "szyfr",
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
kod w kodzie DNA.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
Służy do odczytu i zapisu informacji w DNA.
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
Służy do odczytu i zapisu informacji w DNA.
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
Jasne, matematycy robią to od dawna,
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
zapisują informacje kodem genetycznym,
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
ale widać, że to nie biolodzy,
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
bo dłuższe przekazy
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
zapisane kodem matematyków
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
najprawdopodobniej powodowałyby syntezę nowych białek
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
najprawdopodobniej powodowałyby syntezę nowych białek
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
o nieznanym działaniu.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
Kod opracowany przez zespół Mike'a Montague'a
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
zawiera kodony przestankowe.
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
To inny rodzaj alfabetu,
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
ale pozwala zapisać cały alfabet angielski,
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
ale pozwala zapisać cały alfabet angielski,
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
cyfry i znaki przestankowe.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
W tysiącu par nukleotydów
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
zawarliśmy cztery znaki wodne.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
Pierwszy zawiera klucz,
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
który pozwala odczytać resztę informacji.
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
który pozwala odczytać resztę informacji.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
W znakach wodnych zawarte są nazwiska
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
W znakach wodnych zawarte są nazwiska
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
46 autorów i najważniejszych współpracowników,
12:56
46 different authors
303
761000
2000
46 autorów i najważniejszych współpracowników,
12:58
and key contributors
304
763000
2000
dzięki którym projekt skończył się sukcesem.
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
dzięki którym projekt skończył się sukcesem.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
Dodaliśmy także adres witryny internetowej,
13:06
a website address
307
771000
3000
Dodaliśmy także adres witryny internetowej,
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
więc jeśli ktoś rozszyfruje kod w DNA,
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
więc jeśli ktoś rozszyfruje kod w DNA,
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
może nam wysłać email.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
Łatwo więc odróżnić ten chromosom
13:18
from any other species,
312
783000
2000
od DNA innych gatunków,
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
bo zawiera 46 nazwisk i adres WWW.
13:23
its own web address.
314
788000
3000
bo zawiera 46 nazwisk i adres WWW.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
Dodaliśmy też trzy cytaty, bo za pierwszym razem
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
krytykowano nas,
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
że podpisaliśmy się tylko,
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
nie dodając nic "głębokiego".
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
Nie zdradzimy reszty kodu,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
ale zdradzimy cytaty.
13:41
The first is,
321
806000
2000
"Żyć, błądzić, upadać, triumfować
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
"Żyć, błądzić, upadać, triumfować
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
i odtwarzać życie z życia".
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
i odtwarzać życie z życia".
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
To James Joyce.
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
"Widź rzeczy nie takimi, jakie są,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
ale jakie być mogłyby".
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
To cytat z książki "Amerykański Prometeusz",
14:01
book on Robert Oppenheimer.
329
826000
2000
biografii Roberta Oppenheimera.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
330
828000
3000
I cytat z Richarda Feynmana:
14:06
"What I cannot build,
331
831000
2000
"Czego nie mogę zbudować,
14:08
I cannot understand."
332
833000
2000
nie mogę zrozumieć".
14:13
So, because this is as much a philosophical advance
333
838000
3000
Ponieważ to przełom także filozoficzny,
14:16
as a technical advance in science,
334
841000
3000
nie tylko technologiczny i naukowy,
14:19
we tried to deal with both the philosophical
335
844000
3000
staraliśmy się też mierzyć ze stroną filozoficzną.
14:22
and the technical side.
336
847000
2000
staraliśmy się też mierzyć ze stroną filozoficzną.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
337
849000
2000
Zanim padną pytania,
14:26
is that the extensive work
338
851000
3000
dodam, że nasze starania o ocenę etyczną,
14:29
that we've done --
339
854000
2000
dodam, że nasze starania o ocenę etyczną,
14:31
asking for ethical review,
340
856000
2000
pragnienie rozwoju także w tym aspekcie,
14:33
pushing the envelope
341
858000
2000
pragnienie rozwoju także w tym aspekcie,
14:35
on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
nie tylko w zakresie technologii,
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
343
863000
3000
odbiły się szerokim echem w społeczności naukowej,
14:41
in the policy community
344
866000
2000
w strukturach ustawodawczych
14:43
and at the highest levels of the federal government.
345
868000
3000
i na najwyższych szczeblach rządowych.
14:46
Even with this announcement,
346
871000
3000
Tak samo zrobiliśmy w roku 2003.
14:49
as we did in 2003 --
347
874000
2000
Tak samo zrobiliśmy w roku 2003.
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
348
876000
3000
Tamte badania fundował resort energetyczny,
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
więc oceniano je na poziomie Białego Domu.
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
więc oceniano je na poziomie Białego Domu.
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
Zastanawiali się, czy utajnić wyniki.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
Zdecydowano się na otwartą publikację,
15:04
which is the right approach --
353
889000
3000
co jest właściwym podejściem.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
Zdaliśmy raport prezydentowi, członkom Kongresu.
15:09
we've briefed members of Congress,
355
894000
3000
Zdaliśmy raport prezydentowi, członkom Kongresu.
15:12
we've tried to take and push
356
897000
2000
Zajmowaliśmy się kwestiami politycznymi
15:14
the policy issues
357
899000
2000
Zajmowaliśmy się kwestiami politycznymi
15:16
in parallel with the scientific advances.
358
901000
3000
równolegle z aspektami naukowymi projektu.
15:20
So with that, I would like
359
905000
2000
Tym zakończę
15:22
to open it first to the floor for questions.
360
907000
3000
i czekam na pytania.
15:25
Yes, in the back.
361
910000
2000
Proszę, pani z tyłu.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
362
912000
2000
Reporterka: Proszę wytłumaczyć,
15:29
how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
jak laikowi, jak znaczący jest ten przełom.
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
C. Venter: Jak znaczący?
15:35
I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
Nie nam oceniać znaczenie tego odkrycia.
15:38
It's significant to us.
366
923000
2000
Dla nas jest znaczący.
15:41
Perhaps it's a giant philosophical change
367
926000
3000
Może to poważna zmiana filozoficzna
15:44
in how we view life.
368
929000
2000
w rozumieniu życia.
15:46
We actually view it as a baby step in terms of,
369
931000
3000
Dla nas to w pewnym sensie mały krok,
15:49
it's taken us 15 years to be able
370
934000
2000
bo dopiero po 15 latach
15:51
to do the experiment
371
936000
2000
powiódł się eksperyment,
15:53
we wanted to do 15 years ago
372
938000
2000
którym chcieliśmy zbadać podstawy życia.
15:55
on understanding life at its basic level.
373
940000
3000
którym chcieliśmy zbadać podstawy życia.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
Ale uważamy,
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
375
945000
3000
że to będzie potężne narzędzie.
16:04
and we're already starting
376
949000
2000
Już teraz zaczynamy
16:06
in numerous avenues
377
951000
2000
wykorzystywać je w różnych dziedzinach.
16:08
to use this tool.
378
953000
2000
wykorzystywać je w różnych dziedzinach.
16:10
We have, at the Institute,
379
955000
2000
Nasz instytut
16:12
ongoing funding now from NIH
380
957000
3000
otrzymuje fundusze od resortu zdrowia,
16:15
in a program with Novartis
381
960000
2000
we współpracy z Novartis,
16:17
to try and use these new
382
962000
2000
na badania przydatności narzędzi syntezy DNA
16:19
synthetic DNA tools
383
964000
2000
na badania przydatności narzędzi syntezy DNA
16:21
to perhaps make the flu vaccine
384
966000
3000
w produkcji szczepionki przeciw grypie
16:24
that you might get next year.
385
969000
3000
może nawet na przyszłoroczny sezon.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
386
972000
3000
Zamiast pracować tygodnie czy miesiące,
16:30
Dan's team can now make these
387
975000
3000
zespół Dana może wytworzyć ją w jeden dzień.
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
zespół Dana może wytworzyć ją w jeden dzień.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
Pamiętacie, ile pracowano nad szczepionką na H1N1.
16:39
we think we can shorten that process
390
984000
2000
Sądzimy, że uda nam się znacznie skrócić ten proces.
16:41
quite substantially.
391
986000
2000
Sądzimy, że uda nam się znacznie skrócić ten proces.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
Synthetic Genomics i Instytut
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
zakładają firmę zajmującą się szczepionkami,
16:47
are forming a new vaccine company
394
992000
2000
zakładają firmę zajmującą się szczepionkami,
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
bo sądzimy, że te narzędzia mogą stworzyć
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
396
997000
3000
szczepionki na choroby dotąd niepokonane,
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
397
1000000
3000
bo niektóre wirusy ewoluują zbyt szybko,
16:58
such with rhinovirus.
398
1003000
2000
np. rinowirusy.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
A przydałaby się szczepionka na przeziębienie.
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
Ważniejszy przykład to HIV,
17:06
where the virus evolves so quickly
401
1011000
2000
który ewoluuje tak szybko,
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
że dzisiejsze szczepionki nie nadążają
17:10
can't keep up
403
1015000
2000
że dzisiejsze szczepionki nie nadążają
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
za zmianami.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
Synthetic Genomics zajmuje się też ekologią.
17:17
we've been working
406
1022000
2000
Synthetic Genomics zajmuje się też ekologią.
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
Synthetic Genomics zajmuje się też ekologią.
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
408
1026000
2000
Wyciek ropy w Zatoce o czymś nam przypomniał.
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
Wyciek ropy w Zatoce o czymś nam przypomniał.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
Nie widzimy CO2, ale mamy instrumenty,
17:27
we depend on scientific measurements for it
411
1032000
2000
Nie widzimy CO2, ale mamy instrumenty,
17:29
and we see the beginning results
412
1034000
2000
które pokazują nam,
17:31
of having too much of it --
413
1036000
2000
że jest go za dużo.
17:33
but we can see pre-CO2 now
414
1038000
2000
Na morzu unosi się pra-dwutlenek węgla
17:35
floating on the waters
415
1040000
2000
Na morzu unosi się pra-dwutlenek węgla
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
416
1042000
3000
i zakaża plaże Zatoki Meksykańskiej.
17:40
We need some alternatives
417
1045000
3000
Potrzebujemy alternatywy dla ropy.
17:43
for oil.
418
1048000
2000
Potrzebujemy alternatywy dla ropy.
17:45
We have a program with Exxon Mobile
419
1050000
2000
Pracujemy z Exxon Mobile
17:47
to try and develop new strains of algae
420
1052000
3000
nad nowymi gatunkami glonów,
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
421
1055000
3000
które mają wchłaniać dwutlenek węgla
17:53
from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
z atmosfery lub stężonych źródeł
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
i wytwarzać nowe węglowodory, dzięki którym
17:59
to make normal gasoline
424
1064000
2000
w rafineriach z dwutlenku węgla powstanie benzyna.
18:01
and diesel fuel out of CO2.
425
1066000
2000
w rafineriach z dwutlenku węgla powstanie benzyna.
18:03
Those are just a couple of the approaches
426
1068000
2000
To tylko przykłady naszych obecnych projektów.
18:05
and directions that we're taking.
427
1070000
3000
To tylko przykłady naszych obecnych projektów.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(Brawa)
ABOUT THE SPEAKER
Craig Venter - Biologist, genetics pioneerIn 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels.
Why you should listen
Craig Venter, the man who led the private effort to sequence the human genome, is hard at work now on even more potentially world-changing projects.
First, there's his mission aboard the Sorcerer II, a 92-foot yacht, which, in 2006, finished its voyage around the globe to sample, catalouge and decode the genes of the ocean's unknown microorganisms. Quite a task, when you consider that there are tens of millions of microbes in a single drop of sea water. Then there's the J. Craig Venter Institute, a nonprofit dedicated to researching genomics and exploring its societal implications.
In 2005, Venter founded Synthetic Genomics, a private company with a provocative mission: to engineer new life forms. Its goal is to design, synthesize and assemble synthetic microorganisms that will produce alternative fuels, such as ethanol or hydrogen. He was on Time magzine's 2007 list of the 100 Most Influential People in the World.
In early 2008, scientists at the J. Craig Venter Institute announced that they had manufactured the entire genome of a bacterium by painstakingly stitching together its chemical components. By sequencing a genome, scientists can begin to custom-design bootable organisms, creating biological robots that can produce from scratch chemicals humans can use, such as biofuel. And in 2010, they announced, they had created "synthetic life" -- DNA created digitally, inserted into a living bacterium, and remaining alive.
Craig Venter | Speaker | TED.com