David Baker: 5 challenges we could solve by designing new proteins
David Baker: Cinco desafios que poderíamos solucionar criando novas proteínas
David Baker designs new biomolecules (proteins) from first principles to address 21st-century challenges in health and technology. Full bio
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amazing machines in the world
mais incríveis do mundo
no interior de uma célula,
functions in our bodies.
todas as funções importantes
ao nosso sistema imunitário.
of building blocks called amino acids.
de blocos de construção
de 20 aminoácidos,
you may have heard of.
each bump is an atom.
cada protuberância é um átomo.
cause these long stringy molecules
fazem com que essas moléculas
three-dimensional structures.
tridimensionais únicas.
embora pareça aleatório,
to its characteristic shape each time,
no seu formato característico,
takes just a fraction of a second.
demora apenas uma fração de segundo.
their remarkable biological functions.
as suas notáveis funções biológicas.
in the lungs perfectly suited
para prender uma molécula de oxigénio.
se desloca para o músculo,
of amino acids in the protein chain.
pela sequência de aminoácidos
on top is an amino acid.
é um aminoácido.
specify the amino acid sequences
especificam as sequências de aminoácidos
sequence of a single protein.
de aminoácidos de uma única proteína.
these amino acid sequences
sequências de aminoácidos
and functions of proteins
do enovelamento de proteínas.
shapes a protein can adopt.
que uma proteína pode adoptar.
to harness the power of proteins
dominar o poder das proteínas
to the amino acid sequences
das proteínas encontradas na natureza.
that our Stone Age ancestors used
da Idade da Pedra
from the sticks and stones
e outros utensílios
encontrados no mundo ao nosso redor.
by modifying birds.
a voar modificando aves.
uncovered the principles of aerodynamics.
os princípios da aerodinâmica,
to design custom flying machines.
máquinas voadoras modificadas.
principles of protein folding
do enovelamento de proteínas
in the computer program called Rosetta.
de computador chamado Rosetta.
from scratch on the computer.
totalmente novas,
in a synthetic gene.
num gene sintético.
é completamente nova,
is completely new,
which currently exists that encodes it.
que exista hoje em dia na Terra
protein folding
do enovelamento de proteínas
of gene synthesis
da síntese de genes
in computing power,
no poder computacional,
tens of thousands of new proteins,
de milhares de proteínas novas,
in a synthetic gene.
num gene sintético.
para programá-los
these brand-new proteins.
as we designed them to
funcionam como planeamos
to make new proteins,
criar proteínas novas,
of the total number of proteins possible.
do número total de proteínas possíveis.
an alphabet of 20 amino acids,
um alfabeto de 20 aminoácidos,
of about 100 amino acids,
de cerca de 100 aminoácidos.
is 20 times 20 times 20, 100 times,
é 20 vezes 20 vezes 20, 100 vezes,
of 10 to the 130th power,
na ordem de 10 elevado a 130,
than the total number of proteins
do que o número total de proteínas
since life on earth began.
a vida na Terra.
que agora conseguimos explorar
using computational protein design.
da proteína.
faced by natural evolution.
que a evolução natural enfrentava
diseases are important.
as novas doenças são importantes.
of ecological challenges.
inúmeros desafios ecológicos.
para esperar,
to solve those challenges.
para solucionar estes desafios.
millions of years to wait.
milhões de anos para esperar.
protein design,
computacional da proteína,
to address these challenges today.
para enfrentar esses desafios hoje.
biology out of the Stone Age
a biologia da Idade da Pedra
in protein design.
na criação de proteínas.
that we can design new proteins
criar proteínas novas,
by stimulating your immune system
estimulando o sistema imunitário
against a pathogen.
contra um patógeno.
proteins from pathogens,
proteínas a partir de patógenos,
from the respiratory virus RSV.
do vírus respiratório VSR.
with the viral protein,
cheias de proteína viral,
immune response to the virus
muito mais forte ao vírus
that have been tested.
que tenham sido testadas.
is currently one of the leading causes
é actualmente uma das principais causas
to break down gluten in your stomach
para decompor o glúten no estômago,
your immune system to fight cancer.
o sistema imunitário
of the protein design revolution.
da revolução da criação de proteínas.
technological revolution:
por uma revolução tecnológica anterior:
due to advances in one place,
devido aos avanços obtidos num local:
collaborative environment,
com um ambiente aberto e colaborativo
from around the world.
talentos de todo o mundo.
string of innovations --
extraordinária de inovações:
satellite communication
a comunicação via satélite
the Bell Laboratories of protein design.
o Bell Labs da criação de proteínas.
talented scientists from around the world
cientistas talentosos de todo o mundo
design revolution,
da criação de proteínas
on five grand challenges.
em cinco grandes desafios.
from around the world
de tipos de gripe de todo o mundo
of the designed protein particles
as partículas de proteína criadas
universal contra a gripe,
of protection against the flu.
vitalícia contra a gripe.
new vaccines on the computer
against natural flu epidemics
contra as epidemias naturais da gripe
acts of bioterrorism.
intencionais de bioterrorismo.
nature's limited alphabet
do alfabeto limitado da natureza
for conditions such as chronic pain,
para enfermidades como a dor crónica,
of thousands of amino acids.
de milhares de aminoácidos.
advanced delivery vehicles
veículos de entrega avançados
exactly where they need to go in the body.
para onde precisa de ir.
where gene repair needs to take place.
onde é necessária a reparação genética.
that can do calculations within the body
terapêuticas inteligentes
subset of immune cells
subconjunto de células imunes
majority of healthy immune cells.
das células imunes saudáveis.
biological materials
biológicos extraordinários
tooth and others,
o dente e outros,
protein-based materials
à base de proteínas
and ecological issues.
energéticos e ecológicos.
we're growing our institute.
a fazer crescer o nosso instituto.
talented and diverse scientists
talentosos e variados
at all career stages,
em todas as fases da carreira,
in the protein design revolution
na revolução da criação de proteínas
folding and design game, "Foldit."
e criação online: "Foldit".
computing project, Rosetta@home,
de computação distribuída: Rosetta@home,
or your Android smartphone.
a partir do vosso computador portátil
through protein design is my life's work.
através da criação de proteínas
what we can do together.
com o que podemos fazer juntos.
ABOUT THE SPEAKER
David Baker - Computational biologistDavid Baker designs new biomolecules (proteins) from first principles to address 21st-century challenges in health and technology.
Why you should listen
David Baker is fascinated by biological self-organization. For example: How does the information stored in DNA translate into the intricate world of proteins and cells? The DNA code was solved more than 50 years ago, but the protein folding code has remained one of biology's greatest challenges. Starting 20 years ago, Baker's research team began using computers to model the structures of proteins. His work has advanced to the point where he can now not only predict the shape of natural proteins but also design completely new ones. In recent years, he's designed new experimental cancer therapies, vaccines, nanomaterials and more. He believes that the emerging field of protein design will fundamentally change how people make medicines, materials and more around the world. Now that the protein folding code is solved, the sky's the limit.
Baker is a Professor of Biochemistry and the Director of the Institute for Protein Design at the University of Washington in Seattle. He's also an Investigator at the Howard Hughes Medical Institute and Adjunct Professor of Genome Sciences, Bioengineering, Chemical Engineering, Computer Science, and Physics at the UW. With his colleagues, he developed the Rosetta Commons, the Rosetta@Home project and Foldit, a science video game. He has also launched more than ten companies that are seeking to bring designed proteins into the real world.
David Baker | Speaker | TED.com