TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
크렉 벤터 "인공 생명체"의 베일을 벗기다
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크렉 벤터의 연구팀은 인공 DNA에 의해 조절되면서, 정상적으로 기능하고, 생식하는 최초의 생명체를 만들었다는 역사적인 뉴스를 발표합니다. 크렉 벤터가 연구 과정과, 이 연구가 과학계의 새 지평을 열 수 있었던 이유에 대해 설명합니다.
Craig Venter - Biologist, genetics pioneer
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
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00:16
We're here today to announce
0
1000
2000
우리는 오늘 이 자리에서
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
최초의 인공세포에 대해 발표하고자 합니다.
00:21
a cell made by
2
6000
2000
이 인공세포는
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
컴퓨터로 생성한 디지털 유전암호에 기초하여,
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
네 가지의 화학 물질로
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
염색체를 만들고,
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
그 염색체를 효모세포에 주입하여 조합한 뒤,
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
이것을 박테리아 세포에
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
이식함으로써 만들어지며,
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
이 인공세포가 분열하면
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
새로운 박테리아 종이 탄생하게 됩니다.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
이것은 지구상 최초로
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
컴퓨터를 모체로 두고 있는
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
자기 증식이 가능한 종인 것입니다.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
또한 이 종은 세계 최초로
00:54
to have its own website
15
39000
2000
유전자 코드안에
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
암호화된 웹사이트 주소를 담고 있습니다.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
이 워터마크에 대한 자세한 설명은
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
잠시후에 하겠습니다.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
이 프로젝트는 대략
01:06
15 years ago
20
51000
2000
15년 전
01:08
when our team then --
21
53000
2000
우리 팀이
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
타이거(TIGR)라는 연구소에서
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
사상 처음으로 게놈 2개의 염기서열을
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
분석하는 일에 착수하면서 시작되었습니다.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
헤모필루스 인플루엔자균과
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
자가증식이 가능한 종 중에서 가장 작은 게놈을 가진
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
마이코플라즈마 제니탈리움균의 게놈이었습니다.
01:24
And as soon as
28
69000
2000
이 2개 게놈의
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
분석을 마쳤을 때,
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
우리는, 이게 만약 자기 증식이 가능한 종 중에서
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
가장 작은 게놈이라면, 이 세상에
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
이 보다 더 작은 게놈이 있는지 의문을 가졌습니다.
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
또한 세포 활동의 원리를 유전적 개념에서
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
이해할 수 있는지도 궁금했습니다.
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
이 두가지 의문에
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
답하기 위한 시발점을 향해
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
15년을 노력했습니다.
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
하나의 세포에서 여러 개의 유전자를
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
추출하기란 매우 어렵고
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
한번에 하나만이 가능했기 때문에,
01:54
We decided early on
41
99000
2000
우리는 연구 초창기에
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
그 당시에는 어느 누구도 시도한 적이 없는
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
인공합성 기법 연구가 필수적이라고 판단했습니다.
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
이를 통해, 박테리아 염색체를
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
합성할 수 있는지 알아내고,
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
유전 물질을 다양화하여 생명에 필수적인
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
유전자를 이해하는 것이 목적이었습니다.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
이것이 오늘날 우리를 여기까지 불러온,
02:12
to get here.
49
117000
2000
15년 연구의 시발점 입니다.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
우리가 첫 번째 실험을 하기 전,
02:16
we actually asked
51
121000
3000
그 당시 펜실베니아 대학교에 있던
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
Art Caplan의 연구진에게
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
최초로 시도 되는 실험의
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
위험성과 어려움,
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
실험실에서 새로운 종을
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
창조하는 것에 대한 윤리문제에 대해
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
검토해 줄것을 요청했습니다.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
그들은 2년 동안
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
독자적으로 검토한 후, 1999년
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
그 결과를 "사이언스"지에 게재했습니다.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Ham과 저는 인체 게놈 프로젝트에 참여하여
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
2년 정도 연구에서 빠져 있었고,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
그 프로젝트가 끝나자 마자
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
다시 본 연구로 복귀했습니다.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
2002년, 우리는
02:52
a new institute,
66
157000
2000
IBEA(Institute for Biological Energy Alternatives)라는
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
새로운 연구소를 설립했고,
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
그곳에서 2개의 목표를 정했습니다.
02:59
One, to understand
69
164000
2000
첫 번째는,
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
우리의 기술이 생태계에 미치는 영향과
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
생태계를 더 잘 이해하기 위한 방법을 찾는 것 입니다.
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
그리고 두 번째는,
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
이 인공 생명체의 창조를 시작으로
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
생명의 기본을 이해하는 것 입니다.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
2003년,
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
첫 번째 성과를 발표했습니다.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Ham Smith와 Clyde Hutchison는
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
초보적 수준의
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
완벽한 DNA를 만드는
03:25
at a small level.
80
190000
2000
새로운 방법을 개발했습니다.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
우리의 첫 번째 작업 대상은,
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
대장균에만 기생하는
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
5000개 유전암호를 가진 세균성바이러스였습니다.
03:36
So that was
84
201000
2000
그것은
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
phi X 174 바이러스였고,
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
역사적인 이유때문에 선택되었습니다.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
바로 세계 최초의 DNA-세포,
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
즉, 염기서열 분석이 완벽하게 끝난
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
DNA 바이러스, DNA 게놈이었던 것입니다.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
그래서 우리가
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
5000개의 염기쌍을 가진 바이러스 크기의 조각을
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
만들 수 있음을 알았을 때,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
우리는 최소한 이런 방법을 통해
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
많은 조각들을 연속적으로 만들어서 조합하면
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
궁극적으로 100만개의 염기쌍을 가진
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
메가베이스 염색체를 만들 수 있다고 생각했습니다.
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
그래서, 초기 생각보다 규모가
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
상당하게 커졌습니다.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
여기에는 거쳐야 할 여러 단계와 2개의 문제점이 있었습니다.
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
우리는 큰 DNA 분자를 만들기 위해
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
화학적 문제를 풀어야 했고,
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
그 다음, 새로운 화학 물질을
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
이식 받는 세포에서 어떻게
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
활성화 시킬 것인지 대한
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
문제를 풀어야 했습니다.
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
그래서 우리는 팀을 2개로 나누었고,
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
한 팀은 화학 분야을 맡고,
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
그리고 다른 한 쪽은
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
새로운 세포를 만들기 위해,
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
염색체 전체를
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
이식하는 방법을 연구했습니다.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
연구를 시작했을 때는, 합성 과정이 가장 어려울 것 같아서,
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
가장 작은 게놈을 선택했습니다.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
몇 분은 눈치챘을지도 모르겠지만, 가장 작은 게놈에서
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
더욱 큰 게놈으로 변경했습니다.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
그 이유들을 말하자면,
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
기본적으로, 작은 세포는
05:03
took on the order of
118
288000
2000
연구 결과를 얻기 위해
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
1~2달이 소요되지만,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
그에 비해, 크고 성장이 빠른 세포는
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
오직 2일만 있으면 됩니다.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
그래서 1주기당 대략 6주가 소요되어, 1년동안
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
꽤 많은 주기에 대한 연구가 가능했습니다.
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
그리고 이 사실을 아셔야 하는데,
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
99%, 아마 99% 보다 더 많은
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
실험이 실패했습니다.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
그래서 이 연구는 오류를 수정하고,
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
문제해결을 위해 처음부터 시나리오를 다시짜는 과정이었습니다.
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
왜냐하면, 성공에 도달하는
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
레시피가 없었기 때문 입니다.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
결국, 우리는 2007년에 가장 중요한 연구결과를
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
발표하게 됩니다.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
Carole Lartigue가 실제로
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
박테리아 염색체를 하나에서 다른 박테리아로
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
이식하는 데에 성공한 것입니다.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
제가 생각하기에, 그것은 우리가 작성한
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
가장 중요한 논문 중 하나였습니다.
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
왜냐하면 생명이 정말 역동적임을 보여준 논문이었기 때문입니다.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
그리고 이 실험이 성공한 이상,
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
우리가 실제로
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
인공 염색체를 만들어 이식할 수 있는
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
가능성을 찾았습니다.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
우리는 실험 성공에
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
몇 년이 걸릴지 몰랐습니다.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
2008년에,
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
우리는 500,000개 규모의 유전 암호를 가진
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
마이코플라즈마 제니탈리움균 게놈의
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
완벽한 합성을 보고했지만,
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
실제로 그 염색체를 활성화시키지는 못했습니다.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
우리는, 한편으로는, 세포 성장이 느리기 때문이고,
06:26
and, in part,
151
371000
2000
그 다음으로는
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
세포가 우리의 실험을 방해하는
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
특유의 방어 구조를 가졌기 때문이라고 추측했습니다.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
알고 보니, 우리가 이식을 시도했던 세포에는
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
표면의 DNA를 잡아먹는 뉴클레아제라는 효소가 있었고,
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
이 효소가 우리가 이식한 DNA를
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
신나게 먹어 치웠기에
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
이식은 실패할 수 밖에 없었습니다.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
하지만 그 시점에서, 그 DNA는
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
우리가 만들어낸 특정한 구조를 가진
06:50
that had been made.
161
395000
2000
가장 큰 DNA 분자였습니다.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
그리고, 두 분야 모두 연구가 진행되었고,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
합성 분야에서는
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
DNA 조각들을 효모 세포 속에 넣은 후,
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
효모 세포가 이를 조립하도록 만드는 데에
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
거의 성공하는 단계에 도달했습니다.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
이것은 놀라운 진보였지만,
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
우리는 효모 세포 안에서 박테리아 염색체가
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
성장해버리는 문제에 직면했습니다.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
그래서, 이식은 물론,
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
우리는 박테리아 염색체를
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
진핵성 효모 세포로부터
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
이식할 수 있는 형태로
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
꺼내는 방법이 필요했습니다.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
그래서 우리 팀은
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
박테리아 염색체를 효모세포에서 키우고 복제하는
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
새로운 기술을 개발했습니다.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
우리는 Carole이 처음에 이식한
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
마이코이데스 박테리아의 게놈을 가지고
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
효모세포안에서 인공 염색체를
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
만들어냈습니다.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
이것은 염색체를 효모세포에서 추출하고
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
이를 다시 이식하는 방법을 배울 수 있는
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
좋은 실험대였습니다.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
그러나 이 실험을 했을 때,
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
효모세포에서 염색체를 꺼낼 수는 있었지만,
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
이식에 실패하고, 세포도 활성화시키지 못했습니다.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
이 작은 문제를 해결하기 위해, 연구진은 2년을 더 연구했습니다.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
그 결과, 박테리아 세포에 있는 DNA는
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
실제로 메틸화된 상태로 존재하고,
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
이 메틸화 반응이 제한 효소의 DNA 분해를
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
막는 것으로 밝혀졌습니다.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
결국 우리는 염색체를 효모세포에서 꺼낸 뒤,
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
메틸화 한다면 염색체 이식이 가능하다는
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
사실을 알아냈습니다.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
더욱 발전하여,
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
우리 팀은 이식받을 카프리콜룸 세포에서
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
제한효소 유전자를 제거했고,
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
그 결과, 우리는 노출된 DNA를
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
효모세포에서 꺼내고 이식할 수 있었습니다.
08:30
So last fall
201
495000
2000
그래서 지난 가을,
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
우리가 이 실험 결과를 "사이언스"지에 발표했을 때,
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
우리 모두는 지나치게 자신만만했고,
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
단 몇 주만 지나면
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
효모세포에서 추출한 염색체를
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
활성화 시킬 수 있을 것으로
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
확신했습니다.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
마이코플라즈마 제니탈리움 박테리아의
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
느린 성장속도와 각종 문제들 때문에,
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
우리는 1년 반전에
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
모든 생물학적 문제가
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
해결되었다는 전제하에
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
더 큰 염색체인 마이코이데스 박테리아의 염색체를
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
합성에 사용했습니다.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
그리고 Dan이 백만 개의 염기쌍을 가진
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
염색체를 합성하기 위한 팀을 이끌었습니다.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
하지만, 이 실험은 쉽게 마무리되지 않았습니다.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
백만 개 이상의 염기쌍 중에서
09:17
because we had one error
219
542000
2000
1개의 오류를 발견했고,
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
3개월의 노력은 수포로 돌아갔습니다.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
그래서 연구진은 각각의 합성 조각이
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
자연 상태의 DNA와 같은 환경에서 성장하는지
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
시험할 수 있는 오류검출 소프트웨어를
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
개발했습니다.
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
그리고 우리는 합성된 10만개의 염기쌍을 갖는
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
11개의 조각 중에서 10개만
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
완전하게 정확하고
09:41
and compatible with
228
566000
2000
생명을 형성하는 염기서열과
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
호환성을 가짐을 알아냈습니다.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
우리는 문제가 있는 하나의 조각을 찾아내어
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
염기서열을 분석했고,
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
필수 유전자 중에서 1개의 염기쌍이
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
삭제된 것을 발견했습니다.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
그래서 정확성은 필수 입니다.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
게놈에는 심지어 단 하나의 오류도
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
허용되지 않는 부분이 있습니다.
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
반면, 우리가 워터마크를 해두기 위해
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
큰 DNA블록을 넣었던 부분처럼
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
여러 가지 오류들이
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
허용되는 부분도 있습니다.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
그래서, 대략 3개월 동안 오류를 찾고
10:15
and repair it.
242
600000
2000
고쳤습니다.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
그리고, 어느 날 이른 아침, 오전 6시,
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
Dan으로부터, 이제 처음으로
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
푸른 색 군체가 만들어졌다는 문자를 받았습니다.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
여기까지 오기 위한 여정은 정말 길었고,
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
15년이라는 세월이 흘렀습니다.
10:32
We felt
248
617000
2000
우리가 느끼기에,
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
이 분야에서의 기본원칙 중 하나는
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
자연 상태의 DNA와
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
인공 DNA를 확실하게 구분할 수 있도록
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
해 두어야 한다는 것이었습니다.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
당신이 과학의 새로운 분야를 연구한다면,
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
당신이 성취하지 않은 것을
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
성취한 것이라고 착각하게 만들고
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
심지어 다른 사람들까지도 그렇게 믿게 만들지도 모를
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
모든 잠재적 위험을 연구초기 단계에서부터 고려해야 합니다.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
따라서, 우리가 생각한 최악의 문제는 바로
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
자연상태의 염색체에서 발생한
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
단일 분자의 오염이,
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
실제로는 단순히 오염된 것일 뿐이지만,
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
우리가 합성 세포를 만들었다고
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
믿게 만들 수 있다는 사실 입니다.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
그래서 초창기에 우리는,
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
DNA에 워터마크를 넣어
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
그 DNA가 합성이라는 사실을
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
확인 할 수 있는 방법을 개발했습니다.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
그리고 우리가 2008년에
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
처음 만든
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
500,000 염기쌍을 가진 염색체에는
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
그 염색체를 만든
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
제작자의 이름을 유전 암호에
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
포함시켰습니다.
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
그러나 이것은 단지 아미노산을 이용하여
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
특정한 알파벳 문자를 남겨두는
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
한 글자 짜리 부호였습니다.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
그래서 우리 연구진은 유전암호안에 들어갈
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
새로운 암호체계를 만들었습니다.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
즉, 이것은 DNA에 메시지를 쓰고
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
해석할 수 있는 새로운 암호체계입니다.
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
오랫 동안, 수학자들은
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
유전 암호 안에 메시지를 숨겨왔습니다.
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
하지만 그들은 수학자이지, 생물학자는 아니었습니다.
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
왜냐하면, 수학자들이 개발한 암호체계를 이용해서
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
긴 메시지를 쓴다면,
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
알 수 없는 기능을 가진 단백질이
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
합성되는 결과를
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
초래할 수도 있기 때문입니다.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
그래서, Mike Montague와 그의 팀이 개발한 암호체계는
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
반복해서 끊어지는 코돈을 삽입하는 것입니다. (*코돈;유전정보의 최소단위)
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
따라서, 이것은 다른 부호이지만,
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
우리는 모든 영어 알파벳과
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
숫자 그리고 기호들을
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
사용할 수 있었습니다.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
4개의 중요한 워터마크가
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
1000개가 넘는 염기쌍의 유전 암호 형태로 들어 있습니다.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
첫 번째 것은 사실
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
나머지 유전암호들을 해석할 수 있는
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
코드를 가지고 있습니다.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
워터마크에 있는
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
나머지 정보들에는
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
염색체 제작자들 46명의 이름과
12:56
46 different authors
303
761000
2000
이 프로젝트를
12:58
and key contributors
304
763000
2000
여기까지 올 수 있도록 한
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
주요 후원자들의 이름을 담고 있습니다.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
또한 우리는
13:06
a website address
307
771000
3000
웹사이트 주소를 첨부해
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
만약 누군가가
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
유전암호 속의 암호체계를 해독한다면
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
그 주소로 이메일을 보낼 수 있도록 했습니다.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
따라서, 이것은 46명의 이름과
13:18
from any other species,
312
783000
2000
웹사이트 주소를 가지고 있다는 점에서
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
다른 종과 뚜렷하게
13:23
its own web address.
314
788000
3000
구분됩니다.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
우리는 또한 3개의 인용구를 추가했습니다.
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
왜냐하면, 첫 번째 유전자에서
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
우리는 뭔가 좀 더 심오한 문장을 넣지 않았다는 이유로
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
비난 받아 왔기 때문입니다.
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
그래서, 나머지 코드는 제외하고,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
3개의 인용구를 말씀 드리겠습니다.
13:41
The first is,
321
806000
2000
첫 번째 것은,
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
"살지어다. 과오를 범할지어다.
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
타락할지어다. 승리할지어다.
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
그리고 삶속에서 삶을 재창조할지어다."
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
제임스 조이스의 인용구 입니다.
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
두번째 인용구는 "사물을 있는 그대로 보지말고,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
보이는 것과 다를지도 모른다고 생각하라."
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
이것은 "American Prometheus"라는
14:01
book on Robert Oppenheimer.
329
826000
2000
로버트 오펜하이머의 전기에서 인용한 것입니다.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
330
828000
3000
마지막은 리처드 파인만의 인용구 입니다.
14:06
"What I cannot build,
331
831000
2000
"내가 창조하지 못하는 것은
14:08
I cannot understand."
332
833000
2000
내가 이해할 수 없는 것이다."
14:13
So, because this is as much a philosophical advance
333
838000
3000
이것은 과학의 진보 못지 않게
14:16
as a technical advance in science,
334
841000
3000
철학적 진보이기도 하며,
14:19
we tried to deal with both the philosophical
335
844000
3000
우리는 철학과 과학, 양면 모두를
14:22
and the technical side.
336
847000
2000
고려하려고 노력했습니다.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
337
849000
2000
질문을 받기 전 마지막으로 하고 싶은 말은
14:26
is that the extensive work
338
851000
3000
우리가 해낸
14:29
that we've done --
339
854000
2000
많은 노력,
14:31
asking for ethical review,
340
856000
2000
기술적인 부분 뿐만 아니라,
14:33
pushing the envelope
341
858000
2000
윤리문제의 검토를 통해서
14:35
on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
한계를 뛰어넘는 문제는
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
343
863000
3000
과학계와 정책 공동체
14:41
in the policy community
344
866000
2000
그리고 연방정부의 가장 높은 단계에서까지
14:43
and at the highest levels of the federal government.
345
868000
3000
광범위하게 논의되었습니다.
14:46
Even with this announcement,
346
871000
3000
심지어 이 발표도,
14:49
as we did in 2003 --
347
874000
2000
2003년에 있었던
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
348
876000
3000
미국 에너지부 지원의 연구결과 발표때와 마찬가지로,
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
백악관에서 이 연구결과를
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
검토한 후에,
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
기밀화할지, 발표할지를 결정했습니다.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
그리고 그들은 공개 발표로 결론을 지었으며,
15:04
which is the right approach --
353
889000
3000
올바른 선택이라고 생각합니다.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
우리는 백악관에 연구결과를 보고했고,
15:09
we've briefed members of Congress,
355
894000
3000
의원들에게도 보고했습니다.
15:12
we've tried to take and push
356
897000
2000
우리는 과학 발전에 수반하는
15:14
the policy issues
357
899000
2000
정책적 문제의 해결을 위해
15:16
in parallel with the scientific advances.
358
901000
3000
동등한 노력을 했습니다.
15:20
So with that, I would like
359
905000
2000
그럼 이제
15:22
to open it first to the floor for questions.
360
907000
3000
질문을 받겠습니다.
15:25
Yes, in the back.
361
910000
2000
네, 저기 뒤에 있는 분.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
362
912000
2000
리포터: 이 연구가 얼마나 중요한지
15:29
how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
쉬운 말로 설명해줄 수 있습니까?
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
Craig Venter: 우리가 이 실험이 얼마나 중요한지 설명해 줄 수 있냐고요?
15:35
I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
우리가 이 실험이 얼마나 중요한지 설명하는 적임자인지 모르겠습니다.
15:38
It's significant to us.
366
923000
2000
이 연구는 우리에게 매우 중요합니다.
15:41
Perhaps it's a giant philosophical change
367
926000
3000
이것은 아마, 생명을 어떻게 바라볼 것인가에 대한
15:44
in how we view life.
368
929000
2000
중대한 철학적 변화일 것입니다.
15:46
We actually view it as a baby step in terms of,
369
931000
3000
15년 전에 생명을 이해하는 기초단계에서
15:49
it's taken us 15 years to be able
370
934000
2000
우리가 하고 싶어했던 실험들을
15:51
to do the experiment
371
936000
2000
할 수 있게 되기까지
15:53
we wanted to do 15 years ago
372
938000
2000
15년이란 세월이 흘렀고,
15:55
on understanding life at its basic level.
373
940000
3000
이제 막 걸음마를 시작하는 단계로 보고 있습니다.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
그러나, 우리는 이 연구결과가
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
375
945000
3000
아주 강력한 도구가 될 것이라고 믿습니다.
16:04
and we're already starting
376
949000
2000
우리는 이미
16:06
in numerous avenues
377
951000
2000
이 도구를 사용할 수 있는
16:08
to use this tool.
378
953000
2000
다양한 시도를 시작했습니다.
16:10
We have, at the Institute,
379
955000
2000
우리 연구소는 이미
16:12
ongoing funding now from NIH
380
957000
3000
미국 국립 보건원으로부터 지원을 받아
16:15
in a program with Novartis
381
960000
2000
Novartis 제약사와 연구 프로그램을 진행 중이며,
16:17
to try and use these new
382
962000
2000
이 프로그램의 목표는
16:19
synthetic DNA tools
383
964000
2000
새로운 DNA 합성 기술을 이용해
16:21
to perhaps make the flu vaccine
384
966000
3000
독감백신을 개발하는 것이고,
16:24
that you might get next year.
385
969000
3000
내년에는 아마 접종할 수 있을 겁니다.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
386
972000
3000
왜냐하면, 몇 주 혹은 몇 개월이 걸리는 과정을
16:30
Dan's team can now make these
387
975000
3000
Dan의 연구진은 이제
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
24시간이면 충분하기 때문입니다.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
신종플루(H1N1) 백신 개발이 얼마나 오래 걸렸는지를 보면,
16:39
we think we can shorten that process
390
984000
2000
우리는 상당한 시간을
16:41
quite substantially.
391
986000
2000
아낄 수 있을 것 입니다.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
백신 분야에서는,
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
Synthetic Genomics사와 우리 연구소는
16:47
are forming a new vaccine company
394
992000
2000
새로운 백신 회사를 만들고 있습니다.
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
왜냐하면, 이 새로운 도구를 통해
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
396
997000
3000
해결하지 못했던 빠르게 진화하는 바이러스의
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
397
1000000
3000
백신도 만들 수 있습니다.
16:58
such with rhinovirus.
398
1003000
2000
예를 들면, 코감기 바이러스 입니다.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
일반 감기를 막는 것이 있으면 좋지 않을까요?
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
더 중요한 것은 에이즈 바이러스(HIV)로,
17:06
where the virus evolves so quickly
401
1011000
2000
바이러스가 너무 빨리 진화해서
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
현재 생산되는 백신으로는
17:10
can't keep up
403
1015000
2000
바이러스의 진화를
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
따라잡을 수 없습니다.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
그리고, Synthetic Genomics사에서
17:17
we've been working
406
1022000
2000
우리는 중대한
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
환경 문제에 대해 일해왔습니다.
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
408
1026000
2000
최근 멕시코만 기름 유출을
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
참고 하시면 될 것 입니다.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
이산화탄소(CO2)는 눈에 보이지 않습니다.
17:27
we depend on scientific measurements for it
411
1032000
2000
그래서 우리는 과학적 측정을 통해서
17:29
and we see the beginning results
412
1034000
2000
이산화탄소를 너무 많이
17:31
of having too much of it --
413
1036000
2000
배출하고 있다는 결론을 내립니다.
17:33
but we can see pre-CO2 now
414
1038000
2000
지금 멕시코만의 바다를 떠다니고
17:35
floating on the waters
415
1040000
2000
해변을 오염시키고 있는 것이
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
416
1042000
3000
이산화탄소의 전신입니다.
17:40
We need some alternatives
417
1045000
3000
우리는 석유를 대체할 수 있는 것이
17:43
for oil.
418
1048000
2000
필요합니다.
17:45
We have a program with Exxon Mobile
419
1050000
2000
우리는 Exxon Mobile사와의 연구계획이 있고,
17:47
to try and develop new strains of algae
420
1052000
3000
새로운 조류를 개발해서
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
421
1055000
3000
이산화탄소를 대기나 농축된 근원에서
17:53
from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
효과적으로 잡아내고,
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
정제할 수 있는 새로운 탄화수소를 만들어
17:59
to make normal gasoline
424
1064000
2000
이산화탄소(CO2)로 부터
18:01
and diesel fuel out of CO2.
425
1066000
2000
휘발유와 디젤연료를 만들고자 합니다.
18:03
Those are just a couple of the approaches
426
1068000
2000
이것들이 우리가 진행중인
18:05
and directions that we're taking.
427
1070000
3000
몇몇 방향의 예시 입니다.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Craig Venter - Biologist, genetics pioneerIn 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels.
Why you should listen
Craig Venter, the man who led the private effort to sequence the human genome, is hard at work now on even more potentially world-changing projects.
First, there's his mission aboard the Sorcerer II, a 92-foot yacht, which, in 2006, finished its voyage around the globe to sample, catalouge and decode the genes of the ocean's unknown microorganisms. Quite a task, when you consider that there are tens of millions of microbes in a single drop of sea water. Then there's the J. Craig Venter Institute, a nonprofit dedicated to researching genomics and exploring its societal implications.
In 2005, Venter founded Synthetic Genomics, a private company with a provocative mission: to engineer new life forms. Its goal is to design, synthesize and assemble synthetic microorganisms that will produce alternative fuels, such as ethanol or hydrogen. He was on Time magzine's 2007 list of the 100 Most Influential People in the World.
In early 2008, scientists at the J. Craig Venter Institute announced that they had manufactured the entire genome of a bacterium by painstakingly stitching together its chemical components. By sequencing a genome, scientists can begin to custom-design bootable organisms, creating biological robots that can produce from scratch chemicals humans can use, such as biofuel. And in 2010, they announced, they had created "synthetic life" -- DNA created digitally, inserted into a living bacterium, and remaining alive.
Craig Venter | Speaker | TED.com