TED2018
Floyd E. Romesberg: The radical possibilities of man-made DNA
Floyd E. Romesberg: As possibilidades radicais do ADN artificial
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Todas as células com vida têm sido o resultado do alfabeto genético de quatro letras: A, T, C e G — as unidades básicas do ADN. Mas agora isso mudou. Numa palestra visionária, o biólogo Floyd E. Romesberg apresenta-nos aos primeiros organismos vivos criados com um ADN de seis letras — as quatro letras naturais mais duas novas artificiais, C e Y — e explora como esta inovação pode pôr em causa a nossa compreensão básica dos desígnios da Natureza.
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 a vida, todos
os seres vivos conhecidos
os seres vivos conhecidos
00:14
every living thing ever,
1
2120
1736
00:15
has been built according
to the information in DNA.
to the information in DNA.
2
3880
2936
são criados segundo as informações no ADN.
00:18
What does that mean?
3
6840
1376
O que é que isto significa?
00:20
Well, it means that just
as the English language
as the English language
4
8240
2496
Significa que, tal como a língua inglesa
é formada por letras do alfabeto
é formada por letras do alfabeto
00:22
is made up of alphabetic letters
that, when combined into words,
that, when combined into words,
5
10760
3216
que, combinadas em palavras,
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
me permitem contar-vos
a história que vou contar,
a história que vou contar,
00:28
DNA is made up of genetic letters
that, when combined into genes,
that, when combined into genes,
7
16840
4096
o ADN é formado por letras genéticas
que, quando combinadas em genes,
que, quando combinadas em genes,
permitem que as células
produzam proteínas,
produzam 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
cadeias de aminoácidos
que formam estruturas complexas
que formam estruturas complexas
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
que realizam as funções que permitem
que uma célula faça o que faz,
que uma célula faça o que faz,
00:40
to tell its stories.
11
28840
1736
contar as suas histórias.
00:42
The English alphabet has 26 letters,
and the genetic alphabet has four.
and the genetic alphabet has four.
12
30600
3936
O alfabeto inglês tem 26 letras
e o alfabeto genético tem quatro.
e o alfabeto genético tem quatro.
São muito conhecidas.
Já devem ter ouvido falar delas.
Já devem ter ouvido falar delas.
00:46
They're pretty famous.
Maybe you've heard of them.
Maybe you've heard of them.
13
34560
2376
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
São frequentemente
referidas como G, C, A e T.
referidas como G, C, A e T.
00:52
But it's remarkable
that all the diversity of life
that all the diversity of life
15
40520
3416
Mas é espantoso que a diversidade da vida
00:55
is the result of four genetic letters.
16
43960
2080
seja o resultado dessas quatro
letras genéticas.
letras genéticas.
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
Imaginem o que seria se o alfabeto
inglês só tivesse quatro letras.
inglês só tivesse quatro letras.
01:03
What sort of stories
would you be able to tell?
would you be able to tell?
18
51280
2280
Que tipo de histórias
seríamos capazes de contar?
seríamos capazes de contar?
01:07
What if the genetic alphabet
had more letters?
had more letters?
19
55280
2160
E se o alfabeto genético
tivesse mais letras?
tivesse mais letras?
01:11
Would life with more letters
be able to tell different stories,
be able to tell different stories,
20
59440
2976
A vida formada com mais letras
poderia contar histórias diferentes,
poderia contar histórias diferentes,
01:14
maybe even more interesting ones?
21
62440
2000
talvez histórias mais interessantes?
01:18
In 1999, my lab at the Scripps
Research Institute in La Jolla, California
Research Institute in La Jolla, California
22
66480
3816
Em 1999, o meu laboratório
em La Jolla, na Califórnia,
em La Jolla, na Califórnia,
01:22
started working on this question
with the goal of creating living organisms
with the goal of creating living organisms
23
70320
3696
começou a trabalhar nesta questão
com o objetivo de criar organismos vivos
com o objetivo de criar organismos vivos
01:26
with DNA made up
of a six-letter genetic alphabet,
of a six-letter genetic alphabet,
24
74040
3016
com ADN composto
por seis letras genéticas,
por seis letras genéticas,
as quatro letras naturais,
mais duas letras criadas pelo homem.
mais duas letras criadas pelo homem.
01:29
the four natural letters
plus two additional new man-made letters.
plus two additional new man-made letters.
25
77080
4480
01:35
Such an organism would be
26
83120
1256
Um tal organismo seria
01:36
the first radically altered
form of life ever created.
form of life ever created.
27
84400
2856
a primeira forma de vida
radicalmente alterada, jamais criada.
radicalmente alterada, jamais criada.
01:39
It would be a semisynthetic form of life
28
87280
1936
Seria uma forma semissintética de vida
01:41
that stores more information
than life ever has before.
than life ever has before.
29
89240
3880
que contém mais informações
do que a vida jamais teve.
do que a vida jamais teve.
Seria capaz de fabricar novas proteínas.
01:46
It would be able to make new proteins,
30
94120
1856
proteínas criadas a partir de mais
do que os 20 aminoácidos normais
do que os 20 aminoácidos normais
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
que são habitualmente usados
para criar proteínas.
para criar proteínas.
01:53
What sort of stories could that life tell?
33
101560
2080
Que tipo de histórias
poderia essa vida contar?
poderia essa vida contar?
01:57
With the power of synthetic chemistry
and molecular biology
and molecular biology
34
105400
2816
Com o poder da química sintética
e da biologia molecular,
e da biologia molecular,
02:00
and just under 20 years of work,
35
108240
1576
e menos 20 anos de trabalho,
02:01
we created bacteria with six-letter DNA.
36
109840
2536
criámos bactérias com ADN de seis letras.
02:04
Let me tell you how we did it.
37
112400
1429
Vou dizer-vos como o fizemos.
02:06
All you have to remember
from your high school biology
from your high school biology
38
114640
2536
Aprendemos nas aulas de biologia
dadas no secundário,
dadas no secundário,
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
que as quatro letras naturais se juntam
para formar dois pares de bases.
para formar dois pares de bases.
O G forma par com o C
e o A forma par com o T.
e o A forma par com o T.
02:12
G pairs with C and A pairs with T,
40
120720
2256
02:15
so to create our new letters,
41
123000
1816
Assim, para criar as nossas novas letras,
02:16
we synthesized hundreds of new candidates,
new candidate letters,
new candidate letters,
42
124840
3536
sintetizámos centenas de novos candidatos,
novas letras candidatas,
novas letras candidatas,
02:20
and examined their abilities
to selectively pair with each other.
to selectively pair with each other.
43
128400
3048
e examinámos a sua capacidade
para se unirem umas com as outras.
para se unirem umas com as outras.
02:23
And after about 15 years of work,
44
131472
1704
Ao fim de 15 anos de trabalho,
02:25
we found two that paired
together really well,
together really well,
45
133200
2576
descobrimos duas
que formam par muito bem,
que formam par muito bem,
02:27
at least in a test tube.
46
135800
1696
pelo menos num tubo de ensaio.
02:29
They have complicated names,
47
137520
1696
Têm nomes complicados
02:31
but let's just call them X and Y.
48
139240
1620
mas vamos chamar-lhes X e Y.
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
Depois, precisávamos de encontrar
uma forma de introduzir X e Y nas células
uma forma de introduzir X e Y nas células
02:37
and eventually we found that a protein
that does something similar in algae
that does something similar in algae
50
145400
3536
e descobrimos que uma proteína
que faz uma coisa semelhante nas algas
que faz uma coisa semelhante nas algas
02:40
worked in our bacteria.
51
148960
1376
funcionava nas nossas bactérias.
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
A última coisa que precisávamos de fazer
era mostrar que, munidas de X e Y,
era mostrar que, munidas de 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
as células podiam crescer e dividir-se
e manter o X e o Y no seu ADN.
e manter o X e o Y no seu 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
Tudo o que fizemos até aí
levou mais tempo do que esperávamos
levou mais tempo do que esperávamos
02:55
I am actually a really impatient person --
55
163000
2016
— eu sou uma pessoa muito impaciente —
mas este, o passo mais importante,
decorreu mais depressa do que eu sonhava,
decorreu mais depressa do que eu sonhava,
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
na prática, imediatamente.
03:04
On a weekend in 2014,
58
172640
2216
Num fim de semana em 2014,
03:06
a graduate student in my lab
grew bacteria with six-letter DNA.
grew bacteria with six-letter DNA.
59
174880
3080
um universitário do meu laboratório
criou bactérias com ADN com seis letras.
criou bactérias com ADN com 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
Vou aproveitar a oportunidade
para as apresentar agora mesmo.
para as apresentar agora mesmo.
03:13
This is an actual picture of them.
61
181800
1640
Esta é uma foto delas.
03:16
These are the first
semisynthetic organisms.
semisynthetic organisms.
62
184880
2440
São os primeiros organismos
semissintéticos.
semissintéticos.
03:21
So bacteria with six-letter DNA,
that's really cool, right?
that's really cool, right?
63
189480
2776
As bactérias com ADN com seis letras,
são giras, não são?
são giras, não são?
03:24
Well, maybe some of you
are still wondering why.
are still wondering why.
64
192280
2440
Talvez alguns de vocês
ainda estejam a pensar: porquê?
ainda estejam a pensar: porquê?
03:27
So let me tell you a little bit more
about some of our motivations,
about some of our motivations,
65
195680
3176
Por isso, vou falar mais um pouco
sobre as nossas motivações,
sobre as nossas motivações,
tanto conceptuais como práticas.
03:30
both conceptual and practical.
66
198880
1936
Conceptualmente, as pessoas
pensam no significado da vida,
pensam no significado da vida,
03:32
Conceptually, people have
thought about life, what it is,
thought about life, what it is,
67
200840
2696
03:35
what makes it different
from things that are not alive,
from things that are not alive,
68
203560
2616
porque é que é diferente
das coisas que não são vivas
das coisas que não são vivas
— sempre pensaram nisso.
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
Muitos pensam que a vida
é uma coisa perfeita,
é uma coisa perfeita,
consideram-na como prova
da existência de um criador.
da existência de um criador.
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
As coisas vivas são diferentes
porque um deus lhes instilou um sopro.
porque um deus lhes instilou um sopro.
03:48
Others have sought
a more scientific explanation,
a more scientific explanation,
73
216400
2336
Outros procuraram
uma explicação mais científica,
uma explicação mais científica,
03:50
but I think it's fair to say
74
218760
1376
mas penso que podemos presumir
03:52
that they still consider
the molecules of life to be special.
the molecules of life to be special.
75
220160
2896
que consideram que as moléculas
da vida são especiais,
da vida são especiais,
que a evolução as otimizou
durante milhares de milhões de anos.
durante milhares de milhões de anos.
03:55
I mean, evolution has been optimizing them
for billions of years, right?
for billions of years, right?
76
223080
3416
03:58
Whatever perspective you take,
it would seem pretty impossible
it would seem pretty impossible
77
226520
2936
Qualquer que seja a nossa perspetiva,
parecia impossível que os cientistas
criassem novas partes
criassem novas partes
04:01
for chemists to come in
and build new parts
and build new parts
78
229480
2016
que funcionassem no interior
das moléculas naturais da vida
das moléculas naturais da vida
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
sem estragarem tudo.
04:10
But just how perfectly
created or evolved are we?
created or evolved are we?
81
238400
3056
Mas até que ponto nós somos criados
ou evoluímos de forma perfeita?
ou evoluímos de forma perfeita?
04:13
Just how special
are the molecules of life?
are the molecules of life?
82
241480
2240
Até que ponto são especiais
as moléculas da vida?
as moléculas da vida?
04:16
These questions have been
impossible to even ask,
impossible to even ask,
83
244640
2336
Estas perguntas pareciam
ser impossíveis de fazer
ser impossíveis de fazer
04:19
because we've had nothing
to compare life to.
to compare life to.
84
247000
2120
porque não tínhamos nada
com que comparar a vida.
com que comparar a vida.
Agora, pela primeira vez,
o nosso trabalho sugere
o nosso trabalho sugere
04:22
Now for the first time, our work suggests
85
250000
1976
04:24
that maybe the molecules of life
aren't that special.
aren't that special.
86
252000
2696
que, talvez, as moléculas da vida
não sejam assim tão especiais.
não sejam assim tão especiais.
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
Talvez a vida, tal como a conhecemos,
não seja a única forma possível.
não seja a única forma possível.
04:30
Maybe we're not the only solution,
maybe not even the best solution,
maybe not even the best solution,
88
258920
3216
Talvez não sejamos a única solução,
nem sequer a melhor solução,
nem sequer a melhor solução,
04:34
just a solution.
89
262160
1440
mas apenas uma solução.
Estas questões abordam
problemas fundamentais sobre a vida
problemas fundamentais sobre a vida
04:37
These questions address
fundamental issues about life,
fundamental issues about life,
90
265600
2576
04:40
but maybe they seem a little esoteric.
91
268200
1856
mas talvez pareçam um pouco esotéricas.
04:42
So what about practical motivations?
92
270080
1736
E quanto às motivações práticas?
04:43
Well, we want to explore
what sort of new stories
what sort of new stories
93
271840
2776
Queríamos explorar
que tipo de histórias novas
que tipo de histórias novas
a vida poderia contar,
com um vocabulário aumentado.
com um vocabulário aumentado.
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
As histórias aqui são as proteínas
que uma célula produz
que uma célula produz
04:52
and the functions they have.
96
280000
1376
e as funções que as células têm.
04:53
So what sort of new proteins
with new types of functions
with new types of functions
97
281400
3096
Que tipo de novas proteínas
com novos tipos de funções
com novos tipos de funções
04:56
could our semisynthetic organisms
make and maybe even use?
make and maybe even use?
98
284520
3656
podem os nossos organismos
fabricar e talvez mesmo usar?
fabricar e talvez mesmo usar?
05:00
Well, we have a couple of things in mind.
99
288200
1960
Temos algumas ideias em mente.
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
A primeira é levar as células
a fabricar proteínas para nosso uso.
a fabricar proteínas para nosso uso.
05:07
Proteins are being used today
101
295840
1416
As proteínas são usadas hoje
05:09
for an increasingly broad
range of different applications,
range of different applications,
102
297280
2736
para uma gama cada vez mais ampla
de diversas aplicações,
de diversas aplicações,
05:12
from materials that protect
soldiers from injury
soldiers from injury
103
300040
2256
de materiais que protegem
os soldados de ferimentos
os soldados de ferimentos
05:14
to devices that detect
dangerous compounds,
dangerous compounds,
104
302320
2216
até aparelhos que detetam
compostos perigosos,
compostos perigosos,
05:16
but at least to me,
105
304560
1336
mas, pelo menos para mim,
05:17
the most exciting application
is protein drugs.
is protein drugs.
106
305920
2400
a aplicação mais interessante
são as proteínas medicamentos.
são as proteínas medicamentos.
05:21
Despite being relatively new,
107
309160
1416
Apesar de relativamente novas,
05:22
protein drugs have already
revolutionized medicine,
revolutionized medicine,
108
310600
2416
as proteínas medicamentos
já revolucionaram a medicina.
já revolucionaram a medicina.
05:25
and, for example, insulin is a protein.
109
313040
2696
Por exemplo, a insulina é uma proteína.
Provavelmente já ouviram falar nisso,
é fabricada como um medicamento
é fabricada como um medicamento
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
05:30
that has completely changed
how we treat diabetes.
how we treat diabetes.
111
318640
2656
que alterou por completo
como tratamos os diabetes.
como tratamos os diabetes.
05:33
But the problem is that proteins
are really hard to make
are really hard to make
112
321320
2976
Mas o problema é que as proteínas
são muito difíceis de fabricar
são muito difíceis de fabricar
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
e a única forma prática de as obter
é levar as células a fabricá-las.
é levar as células a fabricá-las.
05:40
So of course, with natural cells,
114
328880
1696
Claro, com células naturais,
05:42
you can only get them to make
proteins with the natural amino acids,
proteins with the natural amino acids,
115
330600
3496
podemos levá-las a fabricar
proteínas com os aminoácidos naturais
proteínas com os aminoácidos naturais
05:46
and so the properties
those proteins can have,
those proteins can have,
116
334120
2216
Assim, as propriedades
que essas proteínas tiverem
que essas proteínas tiverem
05:48
the applications
they could be developed for,
they could be developed for,
117
336360
2496
as aplicações para o que puderem
ser desenvolvidas,
ser desenvolvidas,
05:50
must be limited by the nature
of those amino acids
of those amino acids
118
338880
2496
estão limitadas, pela sua natureza,
aos aminoácidos dessas proteínas.
05:53
that the protein's built from.
119
341400
1496
05:54
So here they are,
120
342920
1216
Aqui estão
05:56
the 20 normal amino acids that are
strung together to make a protein,
strung together to make a protein,
121
344160
3256
os 20 aminoácidos normais
que são ligados para fazer uma proteína
que são ligados para fazer uma proteína
05:59
and I think you can see,
they're not that different-looking.
they're not that different-looking.
122
347440
2856
— e penso que podem ver
que não têm um aspeto diferente.
que não têm um aspeto diferente.
Não proporcionam muitas
funções diferentes.
funções diferentes.
06:02
They don't bring
that many different functions.
that many different functions.
123
350320
2216
Não permitem fazer muitas
funções diferentes.
funções diferentes.
06:04
They don't make that many
different functions available.
different functions available.
124
352560
2656
Comparem isso com as moléculas
06:07
Compare that with the small molecules
that synthetic chemists make as drugs.
that synthetic chemists make as drugs.
125
355240
3576
que os químicos sintéticos
fabricam como medicamentos.
fabricam como medicamentos.
06:10
Now, they're much simpler than proteins,
126
358840
1936
São mais simples do que as proteínas
mas são criadas a partir de uma gama
muito mais ampla de coisas diversas.
muito mais ampla de coisas diversas.
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
Não liguem aos pormenores moleculares,
06:16
Don't worry about the molecular details,
128
364240
1936
mas penso que podem ver
como são diferentes.
como são diferentes.
06:18
but I think you can see
how different they are.
how different they are.
129
366200
2216
De facto, é essa diferença
que torna os medicamentos tão bons
que torna os medicamentos tão bons
06:20
And in fact, it's their differences
that make them great drugs
that make them great drugs
130
368440
2936
06:23
to treat different diseases.
131
371400
1376
para tratar diversas doenças.
06:24
So it's really provocative to wonder
what sort of new protein drugs
what sort of new protein drugs
132
372800
4176
É muito animador pensar
que tipo de novas proteínas
medicamentos podemos desenvolver,
medicamentos podemos desenvolver,
06:29
you could develop if you could build
proteins from more diverse things.
proteins from more diverse things.
133
377000
3360
se pudermos criar proteínas
a partir de coisas mais diversas.
a partir de coisas mais diversas.
Talvez possamos obter
organismos semissintéticos
organismos semissintéticos
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
para fazer proteínas que incluam
novos aminoácidos diferentes,
novos aminoácidos diferentes,
talvez aminoácidos selecionados
para dar às proteínas
para dar às proteínas
06:39
maybe amino acids
selected to confer the protein
selected to confer the protein
136
387040
2256
06:41
with some desired property or function?
137
389320
2080
alguma propriedade ou função desejada.
06:44
For example,
138
392640
1256
Por exemplo,
06:45
many proteins just aren't stable
when you inject them into people.
when you inject them into people.
139
393920
3136
muitas proteínas não são estáveis
quando as injetamos nas pessoas.
quando as injetamos nas pessoas.
06:49
They are rapidly degraded or eliminated,
140
397080
2176
Degradam-se rapidamente
ou são eliminadas
ou são eliminadas
06:51
and this stops them from being drugs.
141
399280
1800
e isso faz com que deixem
de ser medicamentos.
de ser medicamentos.
06:54
What if we could make proteins
with new amino acids
with new amino acids
142
402080
2416
E se pudéssemos fazer proteínas
com novos aminoácidos
com novos aminoácidos
06:56
with things attached to them
143
404520
1816
com coisas a eles ligadas
06:58
that protect them from their environment,
144
406360
1976
que as protejam do meio ambiente
07:00
that protect them
from being degraded or eliminated,
from being degraded or eliminated,
145
408360
3176
que evitem que elas
se degradem ou sejam eliminadas,
se degradem ou sejam eliminadas,
07:03
so that they could be better drugs?
146
411560
1680
para serem medicamentos melhores?
07:07
Could we make proteins
with little fingers attached
with little fingers attached
147
415560
2416
Poderemos fazer proteínas
com pequenos dedos ligados
com pequenos dedos ligados
07:10
that specifically
grab on to other molecules?
grab on to other molecules?
148
418000
2480
que especificamente se agarrem
a outras moléculas?
a outras moléculas?
07:13
Many small molecules
failed during development as drugs
failed during development as drugs
149
421480
2736
Muitas moléculas falham
no desenvolvimento de medicamentos
no desenvolvimento de medicamentos
07:16
because they just weren't
specific enough to find their target
specific enough to find their target
150
424240
2936
porque não são específicas
para encontrar o seu alvo
para encontrar o seu alvo
no ambiente complexo do corpo humano.
07:19
in the complex environment
of the human body.
of the human body.
151
427200
2136
Será que podemos agarrar nessas moléculas
e torná-las parte de novos aminoácidos
e torná-las parte de novos aminoácidos
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
07:25
that, when incorporated into a protein,
153
433000
2776
que, quando incorporados numa proteína,
07:27
are guided by that protein
to their target?
to their target?
154
435800
2360
sejam guiados por essa proteína
até ao seu alvo?
até ao seu alvo?
Iniciei uma empresa de biotécnica
chamada Synthorx.
chamada Synthorx.
07:32
I started a biotech company
called Synthorx.
called Synthorx.
155
440040
2176
07:34
Synthorx stands for synthetic organism
156
442240
2616
Synthorx refere-se
a um organismo sintético
a um organismo sintético
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
com um X no fim porque é o que fazemos
com empresas de biotécnica.
com empresas de biotécnica.
(Risos)
07:40
(Laughter)
158
448560
1416
07:42
Synthorx is working closely with my lab,
159
450000
2016
A Synthorx está a trabalhar
com o meu laboratório
com o meu laboratório
07:44
and they're interested in a protein
that recognizes a certain receptor
that recognizes a certain receptor
160
452040
4336
e estão interessados numa proteína
que reconheça um determinado recetor
que reconheça um determinado recetor
07:48
on the surface of human cells.
161
456400
1696
na superfície das células humanas.
07:50
But the problem is that it also recognizes
162
458120
2456
Mas o problema é que também reconhece
07:52
another receptor on the surface
of those same cells,
of those same cells,
163
460600
2696
outro recetor na superfície
das mesmas células
das mesmas células
07:55
and that makes it toxic.
164
463320
1640
e isso torna-a tóxicas.
Assim, talvez possamos produzir
uma variante dessa proteína
uma variante dessa proteína
07:57
So could we produce
a variant of that protein
a variant of that protein
165
465800
2136
07:59
where the part that interacts
with that second bad receptor is shielded,
with that second bad receptor is shielded,
166
467960
4336
em que a parte que interage
com esse segundo mau recetor
com esse segundo mau recetor
fique bloqueada por qualquer coisa
tipo um grande escudo,
tipo um grande escudo,
08:04
blocked by something like a big umbrella
167
472320
1936
08:06
so that the protein only interacts
with that first good receptor?
with that first good receptor?
168
474280
3080
para que a proteína só interaja
com o primeiro bom recetor.
com o primeiro bom recetor.
Isso seria muito difícil
ou mesmo impossível de fazer
ou mesmo impossível de fazer
08:10
Doing that would be really difficult
169
478520
1736
08:12
or impossible to do
with the normal amino acids,
with the normal amino acids,
170
480280
2256
com os aminoácidos normais
08:14
but not with amino acids that are
specifically designed for that purpose.
specifically designed for that purpose.
171
482560
3440
mas não com aminoácidos que sejam
especialmente concebidos para esse fim.
especialmente concebidos para esse fim.
08:20
So getting our semisynthetic cells
to act as little factories
to act as little factories
172
488520
3176
Pôr as nossas células semissintéticas
a atuar como pequenas fábricas
a atuar como pequenas fábricas
08:23
to produce better protein drugs
173
491720
1496
para produzir melhores
proteínas medicamentos
proteínas medicamentos
08:25
isn't the only potentially
really interesting application,
really interesting application,
174
493240
2736
não é a única possível
aplicação interessante,
aplicação interessante,
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
porque são as proteínas que permitem
que as células façam o que fazem.
que as células façam o que fazem.
08:32
So if we have cells that make
new proteins with new functions,
new proteins with new functions,
176
500320
3296
Portanto, se tivermos células que façam
novas proteínas com novas funções,
novas proteínas com novas funções,
08:35
could we get them to do things
that natural cells can't do?
that natural cells can't do?
177
503640
3576
poderemos levá-las a fazer coisas
que as células naturais não fazem?
que as células naturais não fazem?
08:39
For example, could we develop
semisynthetic organisms
semisynthetic organisms
178
507240
2776
Será que podemos desenvolver
organismos semissintéticos
organismos semissintéticos
08:42
that when injected into a person,
seek out cancer cells
seek out cancer cells
179
510040
4136
que, quando injetados numa pessoa
procurem células cancerosas
procurem células cancerosas
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
e, só quando as encontrarem,
segreguem uma proteína tóxica que as mate?
segreguem uma proteína tóxica que as mate?
Será que podemos criar bactérias
que comam diferentes tipos de óleo,
que comam diferentes tipos de óleo,
08:50
Could we create bacteria
that eat different kinds of oil,
that eat different kinds of oil,
181
518400
2936
08:53
maybe to clean up an oil spill?
182
521360
1896
talvez para limpar um derrame de petróleo?
08:55
These are just a couple
of the types of stories
of the types of stories
183
523280
2216
Estes são apenas alguns tipos de histórias
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
que vamos ver se a vida
com um vocabulário alargado pode contar.
com um vocabulário alargado pode contar.
09:00
So, sounds great, right?
185
528800
1496
Soa bem, não é?
09:02
Injecting semisynthetic
organisms into people,
organisms into people,
186
530320
2896
Injetar nas pessoas
organismos semissintéticos,
organismos semissintéticos,
09:05
dumping millions and millions of gallons
of our bacteria into the ocean
of our bacteria into the ocean
187
533240
3376
despejar milhões e milhões de litros
das nossas bactérias nos oceanos
das nossas bactérias nos oceanos
09:08
or out on your favorite beach?
188
536640
1496
ou na nossa praia preferida?
09:10
Oh, wait a minute,
actually it sounds really scary.
actually it sounds really scary.
189
538160
2456
Esperem um pouco,
isto parece muito assustador.
isto parece muito assustador.
09:12
This dinosaur is really scary.
190
540640
2000
Este dinossauro é muito assustador.
09:16
But here's the catch:
191
544480
1776
Mas há outro aspeto.
09:18
our semisynthetic organisms
in order to survive,
in order to survive,
192
546280
3576
Os nossos organismos semissintéticos,
para sobreviverem,
para sobreviverem,
09:21
need to be fed the chemical
precursors of X and Y.
precursors of X and Y.
193
549880
2920
precisam de ser alimentados
com os químicos precursores de X e Y.
com os químicos precursores 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 são totalmente diferentes
de tudo o que existe na natureza,
de tudo o que existe na natureza,
09:30
Cells just don't have them
or the ability to make them.
or the ability to make them.
195
558160
2600
As células não os contêm
nem têm possibilidade de os fazer.
nem têm possibilidade de os fazer.
Por isso, quando os preparamos,
09:33
So when we prepare them,
196
561600
1256
09:34
when we grow them up
in the controlled environment of the lab,
in the controlled environment of the lab,
197
562880
2936
quando os desenvolvemos
no ambiente do laboratório,
no ambiente do laboratório,
podemos alimentá-las
com muita comida artificial.
com muita comida artificial.
09:37
we can feed them
lots of the unnatural food.
lots of the unnatural food.
198
565840
2096
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
Depois, quando os colocamos
numa pessoa ou numa praia,
numa pessoa ou numa praia,
onde já não têm acesso
a essa comida especial,
a essa comida especial,
09:43
where they no longer
have access that special food,
have access that special food,
200
571320
2696
podem desenvolver-se durante algum tempo,
podem sobreviver um pouco,
podem sobreviver um pouco,
09:46
they can grow for a little bit,
they can survive for a little,
they can survive for a little,
201
574040
3096
09:49
maybe just long enough
to perform some intended function,
to perform some intended function,
202
577160
3496
talvez o tempo suficiente
para realizar qualquer função pretendida
para realizar qualquer função pretendida
mas depois começam
a ficar sem comida.
a ficar sem comida.
09:52
but then they start
to run out of the food.
to run out of the food.
203
580680
2136
09:54
They start to starve.
204
582840
1336
Começam a ter fome.
09:56
They starve to death
and they just disappear.
and they just disappear.
205
584200
2120
Morrem de fome e desaparecem.
09:59
So not only could we get life
to tell new stories,
to tell new stories,
206
587480
2416
Assim, não só podemos obter vida
para contar novas histórias,
para contar novas histórias,
10:01
we get to tell life when and where
to tell those stories.
to tell those stories.
207
589920
3000
como temos de dizer à vida
quando e onde contar essas histórias.
quando e onde contar essas histórias.
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
No início desta palestra,
eu disse que relatámos em 2014
eu disse que relatámos em 2014
10:10
the creation of semisynthetic organisms
that store more information,
that store more information,
209
598640
3216
a criação de organismos semissintéticos
que armazenam mais informações,
que armazenam mais informações,
10:13
X and Y, in their DNA.
210
601880
2096
X e Y, no seu ADN.
10:16
But all the motivations
that we just talked about
that we just talked about
211
604000
2456
Mas todas as motivações
de que acabei de falar
de que acabei de falar
exigem que as células usem o X e o Y
para fazer proteínas,
para fazer 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
por isso começámos a trabalhar nisso.
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
Ao fim de uns anos, mostrámos
que a célula podia aceitar ADN com X e Y
que a célula podia aceitar ADN com X e Y
10:27
and copy it into RNA,
the working copy of DNA.
the working copy of DNA.
215
615320
2840
e copiá-lo no ARN,
a cópia de trabalho do ADN.
a cópia de trabalho do ADN.
10:31
And late last year,
216
619560
1816
No final do ano passado,
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
mostrámos que elas podiam usar
o X e o Y para fazer proteínas.
o X e o Y para fazer proteínas.
10:36
Here they are, the stars of the show,
218
624560
2656
Elas aqui estão,
as estrelas do espetáculo,
as estrelas do espetáculo,
10:39
the first fully-functional
semisynthetic organisms.
semisynthetic organisms.
219
627240
3480
os primeiros organismos semissintéticos
totalmente funcionais.
totalmente funcionais.
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 são verdes porque estão
a marcar uma proteína que é verde.
a marcar uma proteína que é verde.
10:53
It's a pretty famous protein,
actually, from jellyfish
actually, from jellyfish
222
641560
2536
É uma proteína muito conhecida,
proveniente da medusa
proveniente da medusa
10:56
that a lot of people use
in its natural form
in its natural form
223
644120
2096
que muitas pessoas usam
na sua forma natural
na sua forma natural
10:58
because it's easy to see that you made it.
224
646240
2040
porque é fácil de ver
que somos nós que a fazemos.
que somos nós que a fazemos.
Mas, dentro de cada uma destas proteínas,
11:01
But within every one of these proteins,
225
649280
1896
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
há um novo aminoácido
com que a vida natural
não consegue criar proteínas.
não consegue criar proteínas.
11:09
Every living cell, every living cell ever,
227
657160
3840
Todas as células vivas, cada célula viva,
11:14
has made every one of its proteins
228
662160
2376
fez cada uma das suas proteínas
11:16
using a four-letter genetic alphabet.
229
664560
2040
usando um alfabeto genético
de quatro letras.
de quatro letras.
11:19
These cells are living and growing
and making protein
and making protein
230
667720
4136
Estas células estão vivas,
desenvolvem-se e fabricam proteínas
desenvolvem-se e fabricam proteínas
11:23
with a six-letter alphabet.
231
671880
1896
com um alfabeto de seis letras.
11:25
These are a new form of life.
232
673800
1400
São uma nova forma de vida.
11:28
This is a semisynthetic form of life.
233
676360
2160
Esta é uma forma de vida semissintética.
11:31
So what about the future?
234
679840
1776
Então, e quanto ao futuro?
O meu laboratório já trabalha na expansão
do alfabeto genético de outras células,
do alfabeto genético de outras células,
11:33
My lab is already working on expanding
the genetic alphabet of other cells,
the genetic alphabet of other cells,
235
681640
3576
11:37
including human cells,
236
685240
1216
incluindo as células humanas
11:38
and we're getting ready to start working
on more complex organisms.
on more complex organisms.
237
686480
3656
e estamos a preparar-nos para começar
a trabalhar em organismos mais complexos.
a trabalhar em organismos mais complexos.
11:42
Think semisynthetic worms.
238
690160
1800
Pensem em vermes semissintéticos.
11:45
The last thing I want to say to you,
239
693360
1736
A última coisa de que quero falar
11:47
the most important thing
that I want to say to you,
that I want to say to you,
240
695120
2416
a coisa mais importante que quero dizer
11:49
is that the time
of semisynthetic life is here.
of semisynthetic life is here.
241
697560
2360
é que chegou a era da vida semissintética.
11:52
Thank you.
242
700760
1256
Obrigado.
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,
isto é espantoso.
isto é espantoso.
Queria perguntar-te,
12:08
I just wanted to ask you,
245
716000
2736
12:10
what are the implications of your work
246
718760
2496
quais são as implicações
do vosso trabalho
do vosso trabalho
12:13
for how we should think
about the possibilities for life,
about the possibilities for life,
247
721280
3856
para como devemos pensar
na possibilidade de vida
na possibilidade de vida
12:17
like, in the universe, elsewhere?
248
725160
2256
no universo, noutro sítio qualquer?
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
Parece que grande parte da vida
ou grande parte das nossas suposições
ou grande parte das nossas suposições
12:23
on the fact that of course,
it's got to be DNA,
it's got to be DNA,
250
731600
2856
se baseiam no facto de que
tem de ser o ADN,
tem de ser o ADN,
12:26
but is the possibility space
of self-replicating molecules
of self-replicating molecules
251
734480
4256
mas será possível que o espaço possível
das moléculas auto-replicadas
das moléculas auto-replicadas
12:30
much bigger than DNA,
even just DNA with six letters?
even just DNA with six letters?
252
738760
3096
seja muito maior do que o ADN,
mesmo um ADN com seis letras?
mesmo um ADN com seis letras?
12:33
Floyd Romesberg:
Absolutely, I think that's right,
Absolutely, I think that's right,
253
741880
2376
Floyd Romesberg: Absolutamente,
penso que tens razão.
penso que tens razão.
12:36
and I think what our work has shown,
254
744280
1736
Penso que o nosso trabalho mostrou
12:38
as I mentioned, is that
there's been always this prejudice
there's been always this prejudice
255
746040
3696
que sempre existiu esse preconceito
12:41
that sort of we're perfect,
256
749760
1376
de que somos perfeitos,
somos o máximo,
somos o máximo,
12:43
we're optimal, God created us this way,
257
751160
2576
de que Deus nos criou assim,
12:45
evolution perfected us this way.
258
753760
2096
de que a evolução nos aperfeiçoou assim.
12:47
We've made molecules that work
right alongside the natural ones,
right alongside the natural ones,
259
755880
3280
Fizemos moléculas que funcionam
para além das naturais
para além das naturais
12:52
and I think that suggests
that any molecules
that any molecules
260
760440
3216
e penso que isso sugere
que quaisquer moléculas
que quaisquer moléculas
12:55
that obey the fundamental laws
of chemistry and physics
of chemistry and physics
261
763680
2656
que obedeçam a leis fundamentais
da química e da física
da química e da física
12:58
and you can optimize them
262
766360
1256
— e podemos otimizá-las —
12:59
could do the things that
the natural molecules of life do.
the natural molecules of life do.
263
767640
2736
podem fazer aquilo que fazem
as moléculas naturais da vida.
as moléculas naturais da vida.
13:02
There's nothing magic there.
264
770400
1736
Não há nenhuma magia aqui.
13:04
And I think that it suggests
265
772160
1376
Penso que sugere
13:05
that life could evolve
many different ways,
many different ways,
266
773560
2056
que a vida pode evoluir
de formas diferentes,
de formas diferentes,
13:07
maybe similar to us
with other types of DNA,
with other types of DNA,
267
775640
2856
talvez tal como nós,
com outros tipos de ADN,
com outros tipos de ADN,
13:10
maybe things without DNA at all.
268
778520
1720
talvez coisas sem nenhum ADN.
13:13
CA: I mean, in your mind,
269
781120
1256
CA: Na tua ideia,
13:14
how big might that possibility space be?
270
782400
3336
até que ponto pode ser
essa possibilidade de espaço?
essa possibilidade de espaço?
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
Saberemos? Vai haver muitas coisas
parecidas com uma molécula de ADN
parecidas com uma molécula de ADN
13:21
or something radically different
that can still self-reproduce
that can still self-reproduce
272
789440
2936
ou radicalmente diferentes
que se possam reproduzir
que se possam reproduzir
13:24
and potentially create living organisms?
273
792400
1936
e criar organismos vivos?
FR: A minha opinião é que,
se encontrarmos nova vida,
se encontrarmos nova vida,
13:26
FR: My personal opinion
is that if we found new life,
is that if we found new life,
274
794360
2496
13:28
we might not even recognize it.
275
796880
2216
podemos nem sequer reconhecê-la.
13:31
CA: So this obsession
with the search for Goldilocks planets
with the search for Goldilocks planets
276
799120
2936
CA: Daí essa obsessão com
a pesquisa de planetas Godilock
a pesquisa de planetas Godilock
13:34
in exactly the right place
with water and whatever,
with water and whatever,
277
802080
2416
exatamente no local certo,
com água e tudo o mais,
com água e tudo o mais,
13:36
that's a very parochial
assumption, perhaps.
assumption, perhaps.
278
804520
2296
talvez seja uma premissa
muito provinciana.
muito provinciana.
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: Bom, se quisermos encontrar
alguém com quem falarmos, não será,
alguém com quem falarmos, não será,
mas, se quisermos encontrar apenas
uma qualquer forma de vida,
uma qualquer forma de vida,
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
penso que tens razão,
13:49
CA: Thank you for boggling all our minds.
Thank so much, Floyd.
Thank so much, Floyd.
282
817120
3336
CA: Obrigado por nos teres surpreendido.
Muito obrigado, Floyd.
Muito obrigado, Floyd.
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