ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Floyd E. Romesberg | Speaker | TED.com
TED2018

Floyd E. Romesberg: The radical possibilities of man-made DNA

Floyd E. Romesberg: Az ember alkotta DNS forradalmi lehetőségei

Filmed:
1,631,507 views

Minden valaha élt sejt a négybetűs genetikai ábécé eredménye: A, T, C és G a DNS alapegységei. De ez most megváltozott. Jövőbe mutató előadásában Floyd E. Romesberg szintetikus biológus bemutatja az első hatbetűs DNS-sel létrehozott élő szervezeteket – amelyek négy természetes betűből és két új, ember által készítettből, X-ből és Y-ból jöttek létre, és feltárja, hogy ez az áttörés hogyan változtathatja meg alapjaiban a természetről alkotott elképzeléseinket.
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
All life,
0
760
1336
Minden élet,
00:14
everyminden livingélő thing ever,
1
2120
1736
minden valaha élt élőlény
00:15
has been builtépült accordingszerint
to the informationinformáció in DNADNS.
2
3880
2936
DNS-ben tárolt információk
alapján jött létre.
00:18
What does that mean?
3
6840
1376
Mit jelent ez?
00:20
Well, it meanseszközök that just
as the Englishangol languagenyelv
4
8240
2496
Ahogy az angol nyelv
00:22
is madekészült up of alphabeticAlfabetikus lettersbetűk
that, when combinedkombinált into wordsszavak,
5
10760
3216
szavakba rendezhető betűkből áll,
lehetővé téve, hogy önökhöz beszéljek,
00:26
allowlehetővé teszi me to tell you the storysztori
I'm going to tell you todayMa,
6
14000
2816
00:28
DNADNS is madekészült up of geneticgenetikai lettersbetűk
that, when combinedkombinált into genesgének,
7
16840
4096
a DNS genetikai betűkből áll,
melyek génekké összekapcsolódva
lehetővé teszik a sejteknek
fehérjék előállítását,
00:32
allowlehetővé teszi cellssejteket to producegyárt proteinsfehérjék,
8
20960
1736
00:34
stringshúrok of aminoamino acidssavak
that foldszeres up into complexösszetett structuresszerkezetek
9
22720
3056
összetett felépítésű
aminosavláncok létrehozását
00:37
that performteljesít the functionsfunkciók
that allowlehetővé teszi a cellsejt to do what it does,
10
25800
3016
a sejt feladatainak elvégzésére,
00:40
to tell its storiestörténetek.
11
28840
1736
történeteik elbeszélésére.
00:42
The Englishangol alphabetábécé has 26 lettersbetűk,
and the geneticgenetikai alphabetábécé has fournégy.
12
30600
3936
Az angol ábécé 26,
a genetikai ábécé 4 betűből áll.
00:46
They're prettyszép famoushíres.
Maybe you've heardhallott of them.
13
34560
2376
Nagyon híresek, talán hallottak róluk.
00:48
They are oftengyakran just
referredemlített to as G, C, A and T.
14
36960
2320
G, C, A és T elnevezéssel utalnak rájuk.
00:52
But it's remarkablefigyelemre méltó
that all the diversitysokféleség of life
15
40520
3416
Figyelemre méltó, hogy az élet sokfélesége
00:55
is the resulteredmény of fournégy geneticgenetikai lettersbetűk.
16
43960
2080
négy genetikai betűből ered.
00:59
ImagineKépzeld el what it would be like
if the Englishangol alphabetábécé had fournégy lettersbetűk.
17
47240
4016
Képzeljük el, mi lenne,
ha az angol ábécé négy betűből állna!
01:03
What sortfajta of storiestörténetek
would you be ableképes to tell?
18
51280
2280
Milyen történeteket tudnánk elmesélni?
01:07
What if the geneticgenetikai alphabetábécé
had more lettersbetűk?
19
55280
2160
Mi lenne, ha a genetikai ábécének
lenne több betűje?
01:11
Would life with more lettersbetűk
be ableképes to tell differentkülönböző storiestörténetek,
20
59440
2976
Tudna-e az élet különböző
történeteket mesélni,
01:14
maybe even more interestingérdekes onesazok?
21
62440
2000
talán még érdekesebbeket is?
01:18
In 1999, my lablabor at the ScrippsScripps
ResearchKutatási InstituteIntézet in LaLa JollaJolla, CaliforniaCalifornia
22
66480
3816
1999-ben a kaliforniai La Jolla-beli
Scripps Kutatóintézetben lévő laborom
01:22
startedindult workingdolgozó on this questionkérdés
with the goalcél of creatinglétrehozása livingélő organismsszervezetek
23
70320
3696
e kérdésen kezdett dolgozni azért,
hogy olyan élő szervezeteket hozzon létre,
01:26
with DNADNS madekészült up
of a six-letterhat betűs geneticgenetikai alphabetábécé,
24
74040
3016
melyeknél a DNS hat genetikai betűből áll,
01:29
the fournégy naturaltermészetes lettersbetűk
plusplusz two additionalTovábbi newúj man-mademesterséges lettersbetűk.
25
77080
4480
a négy természetes betű mellé
két ember alkotta betűt téve.
01:35
SuchIlyen an organismszervezet would be
26
83120
1256
Egy ilyen organizmus lenne
01:36
the first radicallyradikálisan alteredmegváltozott
formforma of life ever createdkészítette.
27
84400
2856
az első, valaha is létrehozott,
alapvetően módosított életforma.
01:39
It would be a semisyntheticfélszintetikus formforma of life
28
87280
1936
Félszintetikus életforma lenne,
01:41
that storesüzletek more informationinformáció
than life ever has before.
29
89240
3880
és több információt tárolna,
mint amit az élet korábban valaha.
01:46
It would be ableképes to make newúj proteinsfehérjék,
30
94120
1856
Új fehérjéket hozhatna létre,
01:48
proteinsfehérjék builtépült from more
than the 20 normalnormál aminoamino acidssavak
31
96000
2736
amelyek több aminosavból
tevődnének össze,
01:50
that are usuallyáltalában used to buildépít proteinsfehérjék.
32
98760
1920
mint az a húsz, amelyből
általában felépülnek.
01:53
What sortfajta of storiestörténetek could that life tell?
33
101560
2080
Mi mindenről mesélhetne ez az élet?
A szintetikus kémia
és a molekuláris biológia erejével,
01:57
With the powererő of syntheticszintetikus chemistrykémia
and molecularmolekuláris biologybiológia
34
105400
2816
valamint csaknem húszévnyi munkával
02:00
and just underalatt 20 yearsévek of work,
35
108240
1576
02:01
we createdkészítette bacteriabaktériumok with six-letterhat betűs DNADNS.
36
109840
2536
hatbetűs DNS-sel rendelkező
baktériumot hoztunk létre.
02:04
Let me tell you how we did it.
37
112400
1429
Elmondom, hogyan csináltuk.
02:06
All you have to rememberemlékezik
from your highmagas schooliskola biologybiológia
38
114640
2536
Biztos emlékeznek
a középiskolai biológiából,
02:09
is that the fournégy naturaltermészetes lettersbetűk
pairpár togetheregyütt to formforma two basebázis pairspárok.
39
117200
3496
hogy a négy természetes betű
két alappárba rendeződik:
02:12
G pairspárok with C and A pairspárok with T,
40
120720
2256
G a C-vel, A a T-vel.
02:15
so to createteremt our newúj lettersbetűk,
41
123000
1816
Azért, hogy új betűket alkossunk,
02:16
we synthesizedszintetizált hundredsszáz of newúj candidatesjelöltek,
newúj candidatejelölt lettersbetűk,
42
124840
3536
több száz új jelöltet szintetizáltunk,
02:20
and examinedmegvizsgálták theirazok abilitiesképességek
to selectivelyszelektíven pairpár with eachminden egyes other.
43
128400
3048
megvizsgálva párba állási képességeiket.
02:23
And after about 15 yearsévek of work,
44
131472
1704
Majd mintegy 15 év munka után
02:25
we foundtalál two that pairedpárosított
togetheregyütt really well,
45
133200
2576
találtunk két igazán összeillőt,
02:27
at leastlegkevésbé in a testteszt tubecső.
46
135800
1696
kémcsőben legalábbis.
02:29
They have complicatedbonyolult namesnevek,
47
137520
1696
Bonyolult nevük van,
02:31
but let's just call them X and Y.
48
139240
1620
de hívjuk őket csak X-nek és Y-nak!
Következő feladatunk
X és Y sejtbe juttatása volt,
02:33
The nextkövetkező thing we neededszükséges to do
was find a way to get X and Y into cellssejteket,
49
141960
3416
és végül találtunk egy fehérjét,
ami hasonlót művel az algában,
02:37
and eventuallyvégül is we foundtalál that a proteinfehérje
that does something similarhasonló in algaealgák
50
145400
3536
és ez működött a baktériumunkban is.
02:40
workeddolgozott in our bacteriabaktériumok.
51
148960
1376
02:42
So the finalvégső thing that we neededszükséges to do
was to showelőadás that with X and Y providedbiztosítani,
52
150360
4496
Utolsó feladatunk annak kimutatása volt,
hogy ha biztosítjuk X-et és Y-t,
02:46
cellssejteket could grow and dividefeloszt
and holdtart on to X and Y in theirazok DNADNS.
53
154880
3520
akkor a sejtek tudnak növekedni, osztódni,
és megtartják DNS-ükben X-et és Y-t.
02:51
Everything we had doneKész up to then
tookvett longerhosszabb than I had hopedremélte --
54
159880
3096
Minden, amit addig tettünk,
tovább tartott, mint ahogy reméltem.
02:55
I am actuallytulajdonképpen a really impatienttürelmetlen personszemély --
55
163000
2016
Én igazán türelmetlen ember vagyok,
02:57
but this, the mosta legtöbb importantfontos steplépés,
workeddolgozott fastergyorsabb than I dreamedálmodott,
56
165040
3800
de ez a legfontosabb lépés
gyorsabban ment, mint reméltem,
03:01
basicallyalapvetően immediatelyazonnal.
57
169840
1200
gyakorlatilag azonnal.
03:04
On a weekenda hétvégén in 2014,
58
172640
2216
2014 egyik hétvégéjén
03:06
a graduateérettségizni studentdiák in my lablabor
grewnőtt bacteriabaktériumok with six-letterhat betűs DNADNS.
59
174880
3080
egy mesterképzős hallgató a laboromban
hat betűs DNS-ű baktériumot hozott létre.
03:10
Let me take the opportunitylehetőség
to introducebevezet you to them right now.
60
178800
2976
Hadd mutassam meg őket:
03:13
This is an actualtényleges picturekép of them.
61
181800
1640
Ez egy kép róluk.
03:16
These are the first
semisyntheticfélszintetikus organismsszervezetek.
62
184880
2440
Ezek az első félszintetikus szervezetek.
03:21
So bacteriabaktériumok with six-letterhat betűs DNADNS,
that's really coolmenő, right?
63
189480
2776
Baktériumok hatbetűs DNS-sel,
remek, ugye?
03:24
Well, maybe some of you
are still wonderingcsodálkozó why.
64
192280
2440
Talán akadnak önök közt,
akik azt kérdezik: de miért?
03:27
So let me tell you a little bitbit more
about some of our motivationsmotivációk,
65
195680
3176
Beszélek egy kicsit a motivációinkról,
03:30
bothmindkét conceptualfogalmi and practicalgyakorlati.
66
198880
1936
az elméletiről és a gyakorlatiról is.
03:32
ConceptuallyFogalmilag, people have
thought about life, what it is,
67
200840
2696
Elméletben azóta gondolkodunk
azon, mi is az élet,
03:35
what makesgyártmányú it differentkülönböző
from things that are not aliveélő,
68
203560
2616
mi a különbség élő és élettelen között,
03:38
sincemivel people have had thoughtsgondolatok.
69
206200
1656
mióta csak gondolkozunk.
03:39
ManySok have interpretedértelmezni
life as beinglény perfecttökéletes,
70
207880
2296
Sokan tökéletesként értelmezték az életet,
03:42
and this was takentett
as evidencebizonyíték of a creatorTeremtő.
71
210200
2496
a Teremtő létének
bizonyítékát látva benne.
03:44
LivingÉlő things are differentkülönböző
because a god breathedlélegzett life into them.
72
212720
3656
Az élőlények azért mások,
mert egy Isten életet lehelt beléjük.
03:48
OthersMások have soughtkeresett
a more scientifictudományos explanationmagyarázat,
73
216400
2336
Mások tudományosabb
magyarázatot kerestek,
de az az igazság,
03:50
but I think it's fairbecsületes to say
74
218760
1376
03:52
that they still considerfontolgat
the moleculesmolekulák of life to be specialkülönleges.
75
220160
2896
hogy még ők is különlegesnek
tekintik az élet molekuláit.
03:55
I mean, evolutionevolúció has been optimizingoptimalizálása them
for billionsmilliárdokat of yearsévek, right?
76
223080
3416
Hiszen az evolúció évmilliárdokig
tökéletesítette őket, nem igaz?
03:58
WhateverBármi perspectivetávlati you take,
it would seemlátszik prettyszép impossiblelehetetlen
77
226520
2936
Akárhogy is nézzük,
elég valószínűtlennek tűnik,
hogy vegyészek jönnek,
új részeket alkotnak,
04:01
for chemistskémikusok to come in
and buildépít newúj partsalkatrészek
78
229480
2016
04:03
that functionfunkció withinbelül and alongsidemellett
the naturaltermészetes moleculesmolekulák of life
79
231520
3016
melyek az élet természetes
molekuláin belül és mellettük működnek,
04:06
withoutnélkül somehowvalahogy
really screwingcsavarozás everything up.
80
234560
2360
anélkül, hogy igazán
el ne rontanának mindent.
04:10
But just how perfectlytökéletesen
createdkészítette or evolvedfejlődött are we?
81
238400
3056
De vajon mennyire vagyunk
tökéletesek és fejlettek?
04:13
Just how specialkülönleges
are the moleculesmolekulák of life?
82
241480
2240
Mennyire különlegesek az élet molekulái?
04:16
These questionskérdések have been
impossiblelehetetlen to even askkérdez,
83
244640
2336
E kérdéseket még feltenni is
lehetetlen volt,
04:19
because we'vevoltunk had nothing
to comparehasonlítsa össze life to.
84
247000
2120
mert az életet semmi máshoz
sem hasonlíthattuk.
04:22
Now for the first time, our work suggestsjavasolja
85
250000
1976
Most először sugallja azt a munkánk,
04:24
that maybe the moleculesmolekulák of life
aren'tnem that specialkülönleges.
86
252000
2696
hogy az élet molekulái
talán mégsem olyan különlegesek.
04:26
Maybe life as we know it
isn't the only way it could be.
87
254720
3040
Talán az általunk ismert élet
mégsem az egyetlen lehetséges út,
nem az egyetlen megoldás vagyunk,
esetleg nem is a legjobb megoldás,
04:30
Maybe we're not the only solutionmegoldás,
maybe not even the bestlegjobb solutionmegoldás,
88
258920
3216
04:34
just a solutionmegoldás.
89
262160
1440
csak egy megoldás.
Ezek a gondolatok az élet
alapvető kérdéseit feszegetik,
04:37
These questionskérdések addresscím
fundamentalalapvető issueskérdések about life,
90
265600
2576
de talán kissé elvontnak tűnnek.
04:40
but maybe they seemlátszik a little esotericezoterikus.
91
268200
1856
Mi a helyzet a gyakorlati motivációkkal?
04:42
So what about practicalgyakorlati motivationsmotivációk?
92
270080
1736
04:43
Well, we want to exploreFedezd fel
what sortfajta of newúj storiestörténetek
93
271840
2776
Meg akartuk tudni, miféle történeteket
beszélhetne el az élet
04:46
life with an expandedkiterjesztett
vocabularyszójegyzék could tell,
94
274640
2096
egy bővített szókinccsel.
04:48
and rememberemlékezik, storiestörténetek here
are the proteinsfehérjék that a cellsejt producestermel
95
276760
3216
Ne feledjük, e történetek
a sejt által épített fehérjéket
04:52
and the functionsfunkciók they have.
96
280000
1376
és azok működését jelentik!
04:53
So what sortfajta of newúj proteinsfehérjék
with newúj typestípusok of functionsfunkciók
97
281400
3096
Miféle és milyen képességű új fehérjéket
04:56
could our semisyntheticfélszintetikus organismsszervezetek
make and maybe even use?
98
284520
3656
készíthet és talán használhat
félszintetikus szervezetünk?
05:00
Well, we have a couplepárosít of things in mindelme.
99
288200
1960
Nos, van pár elképzelésünk.
05:03
The first is to get the cellssejteket
to make proteinsfehérjék for us, for our use.
100
291240
4576
Először is rá kell vennünk a sejteket,
hogy fehérjéket gyártsanak számunkra.
05:07
ProteinsFehérjék are beinglény used todayMa
101
295840
1416
A fehérjéket manapság
05:09
for an increasinglyegyre inkább broadszéles
rangehatótávolság of differentkülönböző applicationsalkalmazások,
102
297280
2736
egyre szélesebb körben alkalmazzák
különféle területeken:
05:12
from materialsanyagok that protectvéd
soldierskatonák from injurysérülés
103
300040
2256
katonákat a sebesülésektől védő anyagoktól
05:14
to deviceskészülékek that detectfelismerni
dangerousveszélyes compoundsvegyületek,
104
302320
2216
veszélyes összetevőket
felderítő készülékekig,
05:16
but at leastlegkevésbé to me,
105
304560
1336
de, legalábbis nekem
05:17
the mosta legtöbb excitingizgalmas applicationAlkalmazás
is proteinfehérje drugsgyógyszerek.
106
305920
2400
legizgalmasabb
a fehérjegyógyszerek alkalmazása.
Bár viszonylag új találmány,
05:21
DespiteAnnak ellenére, hogy beinglény relativelyviszonylag newúj,
107
309160
1416
de már forradalmasította a gyógyítást.
05:22
proteinfehérje drugsgyógyszerek have alreadymár
revolutionizedforradalmasította medicinegyógyszer,
108
310600
2416
05:25
and, for examplepélda, insulininzulin is a proteinfehérje.
109
313040
2696
Az inzulin például egy fehérje.
05:27
You've probablyvalószínűleg heardhallott of it,
and it's manufacturedgyártott as a drugdrog
110
315760
2856
Valószínűleg hallottak róla,
gyógyszerként gyártják,
05:30
that has completelyteljesen changedmegváltozott
how we treatcsemege diabetescukorbetegség.
111
318640
2656
és teljesen megváltoztatta
a cukorbetegség kezelését.
05:33
But the problemprobléma is that proteinsfehérjék
are really hardkemény to make
112
321320
2976
Csak az a gond, hogy a fehérjéket
nehéz előállítani:
05:36
and the only practicalgyakorlati way to get them
is to get cellssejteket to make them for you.
113
324320
3600
gyakorlatilag csak úgy oldható meg,
ha sejtekben fejlesztjük ki.
05:40
So of coursetanfolyam, with naturaltermészetes cellssejteket,
114
328880
1696
Persze, természetes sejtekkel
05:42
you can only get them to make
proteinsfehérjék with the naturaltermészetes aminoamino acidssavak,
115
330600
3496
csak természetes aminosavak
állíthatók elő.
05:46
and so the propertiestulajdonságok
those proteinsfehérjék can have,
116
334120
2216
Így e fehérjék tulajdonságait
05:48
the applicationsalkalmazások
they could be developedfejlett for,
117
336360
2496
és alkalmazási területeit
behatárolják az őket felépítő
05:50
mustkell be limitedkorlátozott by the naturetermészet
of those aminoamino acidssavak
118
338880
2496
05:53
that the protein'sfehérje builtépült from.
119
341400
1496
aminosavak jellemzői.
Itt a húsz normál aminosav,
05:54
So here they are,
120
342920
1216
05:56
the 20 normalnormál aminoamino acidssavak that are
strungfelfűzve togetheregyütt to make a proteinfehérje,
121
344160
3256
mely fehérjét alkot,
05:59
and I think you can see,
they're not that different-lookingkülönböző megjelenésű.
122
347440
2856
és gondolom, látják,
alig különböznek egymástól.
06:02
They don't bringhoz
that manysok differentkülönböző functionsfunkciók.
123
350320
2216
Működésük is alig különbözik.
Nem tesznek lehetővé
sok különböző funkciót.
06:04
They don't make that manysok
differentkülönböző functionsfunkciók availableelérhető.
124
352560
2656
Hasonlítsák össze e szintetikus
gyógyszermolekulákkal.
06:07
CompareÖsszehasonlítása that with the smallkicsi moleculesmolekulák
that syntheticszintetikus chemistskémikusok make as drugsgyógyszerek.
125
355240
3576
Sokkal egyszerűbbek a fehérjéknél,
06:10
Now, they're much simpleregyszerűbb than proteinsfehérjék,
126
358840
1936
de rendszerint jóval nagyobb számú
és változatosabb dologból épülnek fel.
06:12
but they're routinelyrutinszerűen builtépült from
a much broadertágabb rangehatótávolság of diversekülönböző things.
127
360800
3416
Ne törődjenek a molekuláris részletekkel,
06:16
Don't worryaggodalom about the molecularmolekuláris detailsrészletek,
128
364240
1936
de gondolom, látják, mennyire különbözők!
06:18
but I think you can see
how differentkülönböző they are.
129
366200
2216
Ezektől az eltérésektől lesznek
kiváló gyógyszerek
06:20
And in facttény, it's theirazok differenceskülönbségek
that make them great drugsgyógyszerek
130
368440
2936
különböző betegségek kezelésére.
06:23
to treatcsemege differentkülönböző diseasesbetegségek.
131
371400
1376
06:24
So it's really provocativeprovokatív to wondercsoda
what sortfajta of newúj proteinfehérje drugsgyógyszerek
132
372800
4176
Igazán izgalmas azon tűnődni, miféle új
fehérjegyógyszereket fejleszthetnénk,
06:29
you could developfejleszt if you could buildépít
proteinsfehérjék from more diversekülönböző things.
133
377000
3360
ha még eltérőbb építőelemekből
gyárthatnánk fehérjéket.
Rá tudjuk-e venni
félszintetikus szervezetünket,
06:33
So can we get our semisyntheticfélszintetikus organismszervezet
134
381840
1936
06:35
to make proteinsfehérjék that includetartalmaz
newúj and differentkülönböző aminoamino acidssavak,
135
383800
3216
hogy különböző új aminosavakat
tartalmazó fehérjéket állítson elő?
06:39
maybe aminoamino acidssavak
selectedkiválasztott to confertanácskozik the proteinfehérje
136
387040
2256
Talán olyanokat, amelyek a fehérjének
06:41
with some desiredkívánt propertyingatlan or functionfunkció?
137
389320
2080
néhány kívánatos tulajdonságot
vagy funkciót nyújtanak?
06:44
For examplepélda,
138
392640
1256
Sok fehérje például instabil,
06:45
manysok proteinsfehérjék just aren'tnem stablestabil
when you injectinjekciót them into people.
139
393920
3136
amikor emberbe oltják.
06:49
They are rapidlygyorsan degradedleromlott or eliminatedEltüntetett,
140
397080
2176
Gyorsan leépül vagy felszívódik,
06:51
and this stopsmegálló them from beinglény drugsgyógyszerek.
141
399280
1800
ezért nem alkalmas gyógyszernek.
Mi lenne, ha új aminosavakkal
építhetnénk fehérjéket,
06:54
What if we could make proteinsfehérjék
with newúj aminoamino acidssavak
142
402080
2416
06:56
with things attachedcsatolt to them
143
404520
1816
olyan dolgokat kapcsolnánk hozzájuk,
06:58
that protectvéd them from theirazok environmentkörnyezet,
144
406360
1976
amelyek megvédik őket környezetüktől,
07:00
that protectvéd them
from beinglény degradedleromlott or eliminatedEltüntetett,
145
408360
3176
a lebomlástól és a felszívódástól,
07:03
so that they could be better drugsgyógyszerek?
146
411560
1680
és így alkalmasak lennének gyógyszernek?
07:07
Could we make proteinsfehérjék
with little fingersujjak attachedcsatolt
147
415560
2416
Építhetnénk fehérjékhez kapcsolódó
kis ujjacskákat,
07:10
that specificallykifejezetten
grabMegragad on to other moleculesmolekulák?
148
418000
2480
amelyek más molekulákba kapaszkodnak?
Sok kis molekula elbukott
a gyógyszerfejlesztés során,
07:13
ManySok smallkicsi moleculesmolekulák
failednem sikerült duringalatt developmentfejlődés as drugsgyógyszerek
149
421480
2736
mert nem volt elég egyedi ahhoz,
hogy célba jusson
07:16
because they just weren'tnem voltak
specifickülönleges enoughelég to find theirazok targetcél
150
424240
2936
az emberi test bonyolult környezetében.
07:19
in the complexösszetett environmentkörnyezet
of the humanemberi bodytest.
151
427200
2136
07:21
So could we take those moleculesmolekulák
and make them partsalkatrészek of newúj aminoamino acidssavak
152
429360
3616
Foghatnánk ezeket a molekulákat,
és új aminosavak részeivé tehetnénk őket,
07:25
that, when incorporatedbejegyzett into a proteinfehérje,
153
433000
2776
hogy amikor azok fehérjévé állnak össze,
07:27
are guidedirányított by that proteinfehérje
to theirazok targetcél?
154
435800
2360
a fehérje elvigye őket a céljukhoz?
Megalapítottam a Synthorx nevű
biotechnológiai céget.
07:32
I startedindult a biotechbiotech companyvállalat
calledhívott SynthorxSynthorx.
155
440040
2176
A cég neve az angol "szintetikus
szervezetből" alkotott mozaikszó
07:34
SynthorxSynthorx standsállványok for syntheticszintetikus organismszervezet
156
442240
2616
07:36
with an X addedhozzáadott at the endvég because
that's what you do with biotechbiotech companiesvállalatok.
157
444880
3656
egy x-szel a végén, mert ez a szokás
a biotechnológiával foglalkozó cégeknél.
07:40
(LaughterNevetés)
158
448560
1416
(Nevetés)
07:42
SynthorxSynthorx is workingdolgozó closelyszorosan with my lablabor,
159
450000
2016
A Synthorx szorosan együttműködik
a laborommal.
07:44
and they're interestedérdekelt in a proteinfehérje
that recognizesfelismeri a certainbizonyos receptorreceptor
160
452040
4336
Olyan fehérje érdekli őket, ami felismer
egy bizonyos érzékelő idegvégződést
07:48
on the surfacefelület of humanemberi cellssejteket.
161
456400
1696
az emberi sejtek felszínén.
07:50
But the problemprobléma is that it alsois recognizesfelismeri
162
458120
2456
Sajnos felismer egy másikat is
07:52
anotheregy másik receptorreceptor on the surfacefelület
of those sameazonos cellssejteket,
163
460600
2696
ugyanazon sejtek felszínén,
07:55
and that makesgyártmányú it toxicmérgező.
164
463320
1640
és ezért mérgező.
07:57
So could we producegyárt
a variantváltozat of that proteinfehérje
165
465800
2136
Építhetünk-e olyan fehérjefajtát,
07:59
where the partrész that interactskölcsönhatásban
with that secondmásodik badrossz receptorreceptor is shieldedárnyékolt,
166
467960
4336
ahol az utóbbi, rossz idegvégződéshez
kapcsolódó rész le van árnyékolva
valamivel, ami olyan,
mint egy nagy esernyő,
08:04
blockedzárolt by something like a bignagy umbrellaesernyő
167
472320
1936
08:06
so that the proteinfehérje only interactskölcsönhatásban
with that first good receptorreceptor?
168
474280
3080
azért, hogy a fehérje csak az első
receptorral lépjen kapcsolatba?
Ez nagyon nehéz vagy lehetetlen volna
08:10
Doing that would be really difficultnehéz
169
478520
1736
08:12
or impossiblelehetetlen to do
with the normalnormál aminoamino acidssavak,
170
480280
2256
normál aminosavakkal,
08:14
but not with aminoamino acidssavak that are
specificallykifejezetten designedtervezett for that purposecélja.
171
482560
3440
de megoldható olyanokkal,
melyeket külön e célra terveztek.
08:20
So gettingszerzés our semisyntheticfélszintetikus cellssejteket
to acttörvény as little factoriesgyárak
172
488520
3176
Félszintetikus sejtjeinket
kis gyárakká téve
jobb fehérjegyógyszereket
állíthatnánk elő.
08:23
to producegyárt better proteinfehérje drugsgyógyszerek
173
491720
1496
08:25
isn't the only potentiallypotenciálisan
really interestingérdekes applicationAlkalmazás,
174
493240
2736
Ez nem az egyetlen lehetséges,
igazán érdekes alkalmazás,
08:28
because rememberemlékezik, it's the proteinsfehérjék
that allowlehetővé teszi cellssejteket to do what they do.
175
496000
3400
mert ha emlékeznek, a fehérjék
biztosítják a sejtek működését.
Ezért ha vannak új funkciókkal rendelkező
fehérjéket előállító sejtjeink,
08:32
So if we have cellssejteket that make
newúj proteinsfehérjék with newúj functionsfunkciók,
176
500320
3296
08:35
could we get them to do things
that naturaltermészetes cellssejteket can't do?
177
503640
3576
rávehetnénk-e őket olyan tevékenységekre,
melyeket a természetes sejtek nem tudnak?
08:39
For examplepélda, could we developfejleszt
semisyntheticfélszintetikus organismsszervezetek
178
507240
2776
Például fejleszthetnénk
félszintetikus szervezeteket,
08:42
that when injectedinjektált into a personszemély,
seektörekszik out cancerrák cellssejteket
179
510040
4136
amelyek emberbe oltva
megkeresik a rákos sejteket,
és csak akkor választják ki az őket megölő
mérgező fehérjét, miután rájuk találtak?
08:46
and only when they find them,
secretetitkos a toxicmérgező proteinfehérje that killsöl them?
180
514200
3320
Létrehozhatnánk olyan baktériumot,
amely különféle olajokat fogyaszt,
08:50
Could we createteremt bacteriabaktériumok
that eateszik differentkülönböző kindsféle of oilolaj,
181
518400
2936
08:53
maybe to cleantiszta up an oilolaj spillolajfolt?
182
521360
1896
netán feltakarít egy olajszennyezést?
Ez csak pár történet azok közül,
melyekkel csak akkor találkozunk majd,
08:55
These are just a couplepárosít
of the typestípusok of storiestörténetek
183
523280
2216
08:57
that we're going to see if life
with an expandedkiterjesztett vocabularyszójegyzék can tell.
184
525520
3256
ha az élet kibővített szókincsével
képes lesz elmesélni.
09:00
So, soundshangok great, right?
185
528800
1496
Nagyszerűen hangzik, ugye?
09:02
InjectingIntravénás semisyntheticfélszintetikus
organismsszervezetek into people,
186
530320
2896
Félszintetikus szervezeteket
oltani emberekbe,
09:05
dumpingdömping millionsTöbb millió and millionsTöbb millió of gallonsgallon
of our bacteriabaktériumok into the oceanóceán
187
533240
3376
több millió liter baktériumot
önteni az óceánba
09:08
or out on your favoritekedvenc beachstrand?
188
536640
1496
vagy a kedvenc tengerpartunkra?
09:10
Oh, wait a minuteperc,
actuallytulajdonképpen it soundshangok really scaryijedős.
189
538160
2456
Várjunk csak, ez elég ijesztően hangzik!
09:12
This dinosaurdinoszaurusz is really scaryijedős.
190
540640
2000
Ez a kép igazán ijesztő!
09:16
But here'sitt the catchfogás:
191
544480
1776
De van egy megoldás:
09:18
our semisyntheticfélszintetikus organismsszervezetek
in ordersorrend to survivetúlélni,
192
546280
3576
Félszintetikus szervezeteinknek
X és Y tartalmú
09:21
need to be fedmegetetett the chemicalkémiai
precursorsprekurzorok of X and Y.
193
549880
2920
prekurzor vegyületeket
kell fogyasztaniuk a túléléshez.
09:25
X and Y are completelyteljesen differentkülönböző
than anything that existslétezik in naturetermészet.
194
553800
3480
Az X és Y különbözik mindentől,
ami a természetben létezik.
09:30
CellsSejtek just don't have them
or the abilityképesség to make them.
195
558160
2600
Nincs a sejtekben,
és előállítani sem képesek.
09:33
So when we prepareelőkészítése them,
196
561600
1256
Amikor előkészítjük őket,
09:34
when we grow them up
in the controlledellenőrzött environmentkörnyezet of the lablabor,
197
562880
2936
laboratóriumi ellenőrzött környezetben
tenyésztjük ki őket,
09:37
we can feedtakarmány them
lots of the unnaturaltermészetellenes foodélelmiszer.
198
565840
2096
akkor mesterséges táplálékot kapnak.
09:39
Then, when we deploytelepítése them
in a personszemély or out on a beachstrand
199
567960
3336
Aztán egy emberbe
vagy a tengerpartra juttatjuk őket,
09:43
where they no longerhosszabb
have accesshozzáférés that specialkülönleges foodélelmiszer,
200
571320
2696
ahol nem jutnak többé hozzá
különleges eledelükhöz.
09:46
they can grow for a little bitbit,
they can survivetúlélni for a little,
201
574040
3096
Egy kicsit még nőhetnek,
kicsit még élhetnek,
09:49
maybe just long enoughelég
to performteljesít some intendedszándékolt functionfunkció,
202
577160
3496
talán épp eleget ahhoz,
hogy ellássák feladatukat,
09:52
but then they startRajt
to runfuss out of the foodélelmiszer.
203
580680
2136
de aztán kifogynak az élelemből.
09:54
They startRajt to starveéhen.
204
582840
1336
Éhezni kezdenek.
09:56
They starveéhen to deathhalál
and they just disappeareltűnik.
205
584200
2120
Éhen halnak, eltűnnek.
09:59
So not only could we get life
to tell newúj storiestörténetek,
206
587480
2416
Nemcsak rávehetjük az életet
új történetek elbeszélésére,
10:01
we get to tell life when and where
to tell those storiestörténetek.
207
589920
3000
azt is megmondhatjuk neki,
hol és mikor beszélje el történeteit.
10:07
At the beginningkezdet of this talk
I told you that we reportedjelentett in 2014
208
595080
3536
Az előadás kezdetén elmondtam,
hogy 2014-ben jelentettük be:
félszintetikus szervezeteket alkottunk,
amelyek több információt tárolnak,
10:10
the creationTeremtés of semisyntheticfélszintetikus organismsszervezetek
that storebolt more informationinformáció,
209
598640
3216
10:13
X and Y, in theirazok DNADNS.
210
601880
2096
X-et és Y-t a DNS-ükben.
10:16
But all the motivationsmotivációk
that we just talkedbeszélt about
211
604000
2456
De mindegyik előbb említett motivációhoz
10:18
requirekíván cellssejteket to use X and Y
to make proteinsfehérjék,
212
606480
2456
X-et és Y-t használó sejtek szükségesek
a fehérje előállításához,
10:20
so we startedindult workingdolgozó on that.
213
608960
1680
ezért ezen kezdtünk el dolgozni.
10:23
WithinBelül a couplepárosít yearsévek, we showedkimutatta,
that the cellssejteket could take DNADNS with X and Y
214
611600
3696
Pár éven belül kimutattuk, hogy a sejtek
foghatják az X-es és Y-os DNS-t,
10:27
and copymásolat it into RNARNS,
the workingdolgozó copymásolat of DNADNS.
215
615320
2840
és bemásolhatják az RNS-be,
ami a DNS működő másolata.
10:31
And latekéső last yearév,
216
619560
1816
Tavaly év vége felé kimutattuk,
10:33
we showedkimutatta, that they could then
use X and Y to make proteinsfehérjék.
217
621400
3136
hogy ezután X és Y felhasználásával
fehérjéket tudnak előállítani.
10:36
Here they are, the starscsillagok of the showelőadás,
218
624560
2656
Itt vannak, ők a bemutató sztárjai:
10:39
the first fully-functionalteljes funkcionalitású
semisyntheticfélszintetikus organismsszervezetek.
219
627240
3480
az első teljesen működő
félszintetikus szervezetek.
10:43
(ApplauseTaps)
220
631560
4640
(Taps)
Ezek a sejtek zöldek, mert egy zölden
foszforeszkáló fehérjét állítanak elő.
10:50
These cellssejteket are greenzöld because
they're makinggyártás a proteinfehérje that glowsragyogás greenzöld.
221
638040
3496
10:53
It's a prettyszép famoushíres proteinfehérje,
actuallytulajdonképpen, from jellyfishmedúza
222
641560
2536
Ez igen híres fehérje,
medúzából származik,
10:56
that a lot of people use
in its naturaltermészetes formforma
223
644120
2096
sok kutató dolgozik vele
természetes formájában,
10:58
because it's easykönnyen to see that you madekészült it.
224
646240
2040
mert könnyű követni, mit csinálnak vele.
De e fehérjék mindegyikében
van egy új aminosav,
11:01
But withinbelül everyminden one of these proteinsfehérjék,
225
649280
1896
11:03
there's a newúj aminoamino acidsav that
naturaltermészetes life can't buildépít proteinsfehérjék with.
226
651200
3760
melyből a természetes élet
nem tud fehérjét előállítani.
11:09
EveryMinden livingélő cellsejt, everyminden livingélő cellsejt ever,
227
657160
3840
Minden valaha is létezett sejt
négybetűs genetikai ábécé
felhasználásával építette fel
11:14
has madekészült everyminden one of its proteinsfehérjék
228
662160
2376
11:16
usinghasználva a four-letternégybetűs geneticgenetikai alphabetábécé.
229
664560
2040
minden egyes fehérjéjét.
11:19
These cellssejteket are livingélő and growingnövekvő
and makinggyártás proteinfehérje
230
667720
4136
Ezek a sejtek hatbetűs ábécé
alkalmazásával élnek, növekednek
11:23
with a six-letterhat betűs alphabetábécé.
231
671880
1896
és állítanak elő fehérjét.
11:25
These are a newúj formforma of life.
232
673800
1400
Ez új életforma.
11:28
This is a semisyntheticfélszintetikus formforma of life.
233
676360
2160
Félszintetikus életforma.
11:31
So what about the futurejövő?
234
679840
1776
Mi várható a jövőben?
Laboratóriumom már dolgozik más sejtek
genetikai ábécéjének bővítésén,
11:33
My lablabor is alreadymár workingdolgozó on expandingbővülő
the geneticgenetikai alphabetábécé of other cellssejteket,
235
681640
3576
beleértve az emberi sejtekét is.
11:37
includingbeleértve humanemberi cellssejteket,
236
685240
1216
11:38
and we're gettingszerzés readykész to startRajt workingdolgozó
on more complexösszetett organismsszervezetek.
237
686480
3656
és készülünk rá, hogy fejlettebb
szervezetekkel is dolgozzunk.
11:42
Think semisyntheticfélszintetikus wormsférgek.
238
690160
1800
Gondoljunk félszintetikus férgekre!
Végezetül a legfontosabb,
11:45
The last thing I want to say to you,
239
693360
1736
11:47
the mosta legtöbb importantfontos thing
that I want to say to you,
240
695120
2416
amit mondani szeretnék önöknek:
11:49
is that the time
of semisyntheticfélszintetikus life is here.
241
697560
2360
a félszintetikus élet már itt van!
11:52
Thank you.
242
700760
1256
Köszönöm.
11:54
(ApplauseTaps)
243
702040
4680
(Taps)
12:05
ChrisChris AndersonAnderson: I mean,
FloydFloyd, this is so remarkablefigyelemre méltó.
244
713480
2496
Chris Anderson: Floyd, ez rendkívül
figyelemre méltó.
12:08
I just wanted to askkérdez you,
245
716000
2736
Azt szeretném kérdezni,
12:10
what are the implicationskövetkezményei of your work
246
718760
2496
hogy a munkádból következően
12:13
for how we should think
about the possibilitieslehetőségek for life,
247
721280
3856
megváltozhat gondolkodásunk
az élet lehetőségeiről
12:17
like, in the universevilágegyetem, elsewheremáshol?
248
725160
2256
a világűrben, máshol?
12:19
It just seemsÚgy tűnik, like so much of life,
or so much of our assumptionsfeltételezések are basedszékhelyű
249
727440
4136
Úgy tűnik, sok életforma
vagy sok feltételezésünk arra épül,
12:23
on the facttény that of coursetanfolyam,
it's got to be DNADNS,
250
731600
2856
hogy az életnek DNS-alapúnak kell lennie,
12:26
but is the possibilitylehetőség spacehely
of self-replicatingönreprodukáló moleculesmolekulák
251
734480
4256
de az önreprodukáló molekulák
lehetséges területe
12:30
much biggernagyobb than DNADNS,
even just DNADNS with sixhat lettersbetűk?
252
738760
3096
sokkal nagyobb-e a DNS-nél,
még ha csak hatbetűs is az a DNS?
12:33
FloydFloyd RomesbergRomesberg:
AbsolutelyTeljesen, I think that's right,
253
741880
2376
Floyd Romesberg:
Igen, azt gondolom, ez igaz,
12:36
and I think what our work has shownLátható,
254
744280
1736
és azt hiszem, amint a munkánk megmutatta,
12:38
as I mentionedemlített, is that
there's been always this prejudiceelőítélet
255
746040
3696
ahogy már említettem,
mindig volt ez az elfogultság,
12:41
that sortfajta of we're perfecttökéletes,
256
749760
1376
hogy tökéletesek vagyunk,
12:43
we're optimaloptimális, God createdkészítette us this way,
257
751160
2576
Isten teremtett bennünket a legjobbnak,
12:45
evolutionevolúció perfectedtökéletes us this way.
258
753760
2096
az evolúció tökéletesített minket így.
12:47
We'veMost már madekészült moleculesmolekulák that work
right alongsidemellett the naturaltermészetes onesazok,
259
755880
3280
A természetes molekulákkal
együttműködő molekulákat hoztunk létre,
12:52
and I think that suggestsjavasolja
that any moleculesmolekulák
260
760440
3216
ez azt hiszem, azt sugallja,
hogy bármely molekula,
amely engedelmeskedik a kémia
és a fizika alaptörvényeinek,
12:55
that obeyengedelmeskedik the fundamentalalapvető lawstörvények
of chemistrykémia and physicsfizika
261
763680
2656
12:58
and you can optimizeoptimalizálása them
262
766360
1256
és tökéletesíthető,
megtehet olyan dolgokat, amelyeket
az élet természetes molekulái.
12:59
could do the things that
the naturaltermészetes moleculesmolekulák of life do.
263
767640
2736
13:02
There's nothing magicvarázslat there.
264
770400
1736
Nincs ebben semmi varázslatos.
13:04
And I think that it suggestsjavasolja
265
772160
1376
Azt hiszem, ez azt sugallja,
13:05
that life could evolvefejlődik
manysok differentkülönböző waysmódokon,
266
773560
2056
hogy az élet sokféleképp kifejlődhet,
13:07
maybe similarhasonló to us
with other typestípusok of DNADNS,
267
775640
2856
akár a miénkhez hasonló,
csak más típusú DNS-ekkel,
13:10
maybe things withoutnélkül DNADNS at all.
268
778520
1720
vagy teljesen DNS nélkül.
13:13
CACA: I mean, in your mindelme,
269
781120
1256
CA: Szerinted milyen nagy
lehet ez a terület?
13:14
how bignagy mightesetleg that possibilitylehetőség spacehely be?
270
782400
3336
Tudjuk-e egyáltalán?
13:17
Do we even know? Are mosta legtöbb things going
to look something like a DNADNS moleculemolekula,
271
785760
3656
A legtöbb élőlény
DNS molekulákra fog épülni,
vagy valami egész másra,
ami mégis újra is tudja teremteni magát,
13:21
or something radicallyradikálisan differentkülönböző
that can still self-reproduceönálló reprodukálni
272
789440
2936
13:24
and potentiallypotenciálisan createteremt livingélő organismsszervezetek?
273
792400
1936
akár élő szervezeteket létrehozva?
13:26
FRFr: My personalszemélyes opinionvélemény
is that if we foundtalál newúj life,
274
794360
2496
FR: Személyes véleményem,
hogy ha új életet találnánk,
13:28
we mightesetleg not even recognizeelismerik it.
275
796880
2216
talán észre sem vennénk.
CA: Tehát az a megszállottságunk,
mellyel lakható bolygókat keresünk,
13:31
CACA: So this obsessionmegszállottság, rögeszme
with the searchKeresés for GoldilocksBoglárka planetsbolygók
276
799120
2936
13:34
in exactlypontosan the right placehely
with watervíz and whatevertök mindegy,
277
802080
2416
a tökéletes helyet,
ahol víz van meg egyebek,
13:36
that's a very parochialhelyi
assumptionfeltevés, perhapstalán.
278
804520
2296
feltehetőleg igen szűk látókörű
elgondolás.
FR: Ha olyan valakit akarunk találni,
akivel beszélni is tudunk, talán nem,
13:38
FRFr: Well, if you want to find someonevalaki
you can talk to, then maybe not,
279
806840
3416
13:42
but I think that if you're just
looking for any formforma of life,
280
810280
2896
de ha bármilyen életforma megfelel,
13:45
I think that's right, I think that you're
looking for life underalatt the lightfény postposta.
281
813200
3896
akkor igen, azt hiszem,
rossz helyen keressük az életet.
13:49
CACA: Thank you for bogglingMegrémül all our mindselmék.
Thank so much, FloydFloyd.
282
817120
3336
Köszönjük ezt a döbbenetes előadást.
Nagyon köszönjük, Floyd!
13:52
(ApplauseTaps)
283
820480
2640
(Taps)
Translated by Zsuzsa Viola
Reviewed by Andrea Vida

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Floyd E. Romesberg | Speaker | TED.com