David Baker: 5 challenges we could solve by designing new proteins
Дэвид Бейкер: Пять проблем, решить которые нам поможет создание новых белков
David Baker designs new biomolecules (proteins) from first principles to address 21st-century challenges in health and technology. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
amazing machines in the world
удивительных механизмах и о том,
functions in our bodies.
важнейшие функции в нашем теле.
of building blocks called amino acids.
состоящую из аминокислот.
you may have heard of.
вы уже наверняка слышали.
each bump is an atom.
каждый шарик — это атом.
cause these long stringy molecules
возникающих между аминокислотами,
three-dimensional structures.
трёхмерные структуры.
to its characteristic shape each time,
определённую форму,
takes just a fraction of a second.
всего лишь долю секунды.
their remarkable biological functions.
удивительные биологические функции.
in the lungs perfectly suited
идеально подходящую
of amino acids in the protein chain.
расположения аминокислот в цепочке.
on top is an amino acid.
обозначены аминокислоты.
specify the amino acid sequences
sequence of a single protein.
аминокислот одного белка.
these amino acid sequences
этих аминокислот
and functions of proteins
shapes a protein can adopt.
большое количество форм.
to harness the power of proteins
возможности белков
to the amino acid sequences
очерёдности расположения аминокислот,
that our Stone Age ancestors used
как наши предки в каменном веке
from the sticks and stones
by modifying birds.
видоизменяя птиц.
uncovered the principles of aerodynamics.
изучили принципы аэродинамики.
to design custom flying machines.
проектировали летательные аппараты.
principles of protein folding
сворачивания белков
in the computer program called Rosetta.
в компьютерную программу «Rosetta».
значительно продвинулось.
from scratch on the computer.
новые белки на компьютере.
in a synthetic gene.
в синтетическом гене.
is completely new,
абсолютно новый
which currently exists that encodes it.
с геном, кодирующим данный белок.
protein folding
белкового фолдинга
of gene synthesis
генного синтеза
in computing power,
согласно закону Мура
tens of thousands of new proteins,
десятки тысяч белков
in a synthetic gene.
в синтетическом гене.
these brand-new proteins.
на производство новых белков.
as we designed them to
ожидаемые функции
to make new proteins,
очень увлекательно,
природное разнообразие,
of the total number of proteins possible.
всех возможных белков.
an alphabet of 20 amino acids,
использует 20 аминокислот,
of about 100 amino acids,
состоит из 100 аминокислот.
is 20 times 20 times 20, 100 times,
составляет 20×20×20×100.
of 10 to the 130th power,
than the total number of proteins
общее число белков,
since life on earth began.
жизни на земле.
компьютерное проектирование,
using computational protein design.
область исследований.
faced by natural evolution.
проблемы естественной эволюции,
с новой проблемой.
diseases are important.
появляются новые заболевания.
of ecological challenges.
с целым рядом экологических проблем.
to solve those challenges.
пока возникнут новые белки.
millions of years to wait.
protein design,
to address these challenges today.
с помощью компьютера.
biology out of the Stone Age
из фазы каменного века
in protein design.
в дизайне белков.
that we can design new proteins
создания новых протеинов
by stimulating your immune system
иммунную систему для того,
against a pathogen.
proteins from pathogens,
белки патогенов,
from the respiratory virus RSV.
респираторного вируса ВСДП.
with the viral protein,
immune response to the virus
реакцию иммунитета на вирус,
that have been tested.
is currently one of the leading causes
так как вирус ВСДП является
детской смертности.
to break down gluten in your stomach
расщепляющие глютен в желудке
your immune system to fight cancer.
при борьбе с раком.
of the protein design revolution.
начало революции в создании белков.
technological revolution:
due to advances in one place,
collaborative environment,
from around the world.
со всего мира.
string of innovations --
значительных инноваций:
satellite communication
лазера, спутниковой связи,
the Bell Laboratories of protein design.
по дизайну белков.
talented scientists from around the world
талантливых учёных со всего мира
design revolution,
в создании белков.
on five grand challenges.
на пять основных проблем.
from around the world
из штаммов гриппа по всему миру
of the designed protein particles
созданные белковые частицы,
универсальную вакцину против гриппа,
of protection against the flu.
защитит от гриппа на всю жизнь.
new vaccines on the computer
при помощи компьютера
against natural flu epidemics
от естественных эпидемий гриппа,
acts of bioterrorism.
актов биотерроризма.
nature's limited alphabet
природного алфавита,
for conditions such as chronic pain,
лечение хронических болей
of thousands of amino acids.
из тысяч аминокислот.
advanced delivery vehicles
усовершенствованные проводники,
exactly where they need to go in the body.
место организма, которое в этом нуждается.
химиотерапию к опухоли
where gene repair needs to take place.
где необходима репарация генов.
that can do calculations within the body
продвинутую терапию,
subset of immune cells
на небольшую группу клеток,
majority of healthy immune cells.
клеток иммунной системы.
biological materials
биологическими материалами,
tooth and others,
раковина морского ушка, зубная ткань,
protein-based materials
на базе белка,
and ecological issues.
энергии и экологии.
we're growing our institute.
talented and diverse scientists
и талантливые учёные
at all career stages,
in the protein design revolution
в революции создания белков
folding and design game, "Foldit."
computing project, Rosetta@home,
распределённых вычислений «Rosetta@home»,
or your Android smartphone.
так и для смартфонов системы Android.
through protein design is my life's work.
через создание белков.
what we can do together.
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