What's happening in genomics, and how this revolution is about to change everything we know about the world, life, ourselves, and how we think about them.
Wat gebeurt er in genomics, en hoe staat deze revolutie op het punt alles te veranderen dat we weten over de wereld, het leven, onszelf, en hoe we daarover denken.
If you saw 2001: A Space Odyssey, and you heard the boom, boom, boom, boom, and you saw the monolith, you know, that was Arthur C. Clarke's representation that we were at a seminal moment in the evolution of our species. In this case, it was picking up bones and creating a tool, using it as a tool, which meant that apes just, sort of, running around and eating and doing each other figured out they can make things if they used a tool. And that moved us to the next level.
Als je 2001: A Space Odyssey hebt gezien, en je hoorde het boem, boem, boem, boem en je zag de monoliet wist je dat dat Arthur C. Clarke's voorstelling was van een cruciaal moment in de evolutie van onze soort. In dit geval was dat het oppakken van botten om daar een werktuig van te maken, en het te gebruiken, wat betekende dat apen die rondrenden, aten en gemeenschap hadden, bedachten dat ze dingen konden maken met gereedschap. Dat bracht ons op een nieuw niveau.
And, you know, we in the last 30 years in particular have seen this acceleration in knowledge and technology, and technology has bred more knowledge and given us tools. And we've seen many seminal moments. We've seen the creation of small computers in the '70s and early '80s, and who would have thought back then that every single person would not have just one computer but probably 20, in your home, and in not just your P.C. but in every device -- in your washing machine, your cell phone. You're walking around; your car has 12 microprocessors. Then we go along and create the Internet and connect the world together; we flatten the world.
En, weet je, in de laatste 30 jaar in het bijzonder zijn we getuige geweest van een stroomversnelling in kennis en technologie, technologie heeft geleid tot meer kennis en heeft ons werktuigen gebracht. We zijn getuige geweest van zeer veel cruciale ontwikkelingen. We zagen de creatie van kleine computers in de jaren '70 en vroege jaren '80, en wie zou er toen gedacht hebben dat iedereen niet alleen één zo'n computer zou hebben, maar wel twintig in je huis, en niet alleen maar in je PC, maar in elk apparaat -- van je wasmachine tot je mobiele telefoon. In je auto zitten zelfs 12 microprocessors. Vervolgens gaan we verder, en creëren het internet -- we verbinden de wereld en verkleinen afstanden.
We've seen so much change, and we've given ourselves these tools now -- these high-powered tools -- that are allowing us to turn the lens inward into something that is common to all of us, and that is a genome.
We hebben zo veel verandering gezien, en nu hebben we dit gereedschap -- dit geavanceerde gereedschap -- waarmee we naar onszelf kunnen kijken naar iets dat we allemaal gemeenschappelijk hebben, en dat is het genoom.
How's your genome today? Have you thought about it lately? Heard about it, at least? You probably hear about genomes these days.
Hoe gaat het met uw genoom vandaag? Heeft u er laatst nog aan gedacht? Op zijn minst erover gehoord? Waarschijnlijk heeft u recentelijk wel over genomen gehoord.
I thought I'd take a moment to tell you what a genome is. It's, sort of, like if you ask people, Well, what is a megabyte or megabit? And what is broadband? People never want to say, I really don't understand. So, I will tell you right off of the bat. You've heard of DNA; you probably studied a little bit in biology. A genome is really a description for all of the DNA that is in a living organism. And one thing that is common to all of life is DNA. It doesn't matter whether you're a yeast; it doesn't matter whether you're a mouse; doesn't matter whether you're a fly; we all have DNA. The DNA is organized in words, call them: genes and chromosomes.
Ik zou u graag willen vertellen wat een genoom is. Het is net zo'n beetje als wanneer je iemand vraagt: wat is een megabyte of megabit eigenlijk? En wat is breedband? Mensen zeggen niet zo graag dat ze het eigenlijk niet begrijpen. Dus, ik zal gelijk met de deur in huis vallen. U heeft over DNA gehoord, en er misschien zelfs over geleerd in de biologie-lessen. Een genoom is eigenlijk een beschrijving voor al het DNA in een levend organisme. En één ding dat al het leven gemeenschappelijk heeft is DNA. Het maakt niet uit of je gist bent; het maakt niet uit of je een muis bent; het maakt niet of je een vlieg bent: we hebben allemaal DNA. Het DNA is in woorden georganiseerd, we noemen ze: genen en chromosomen.
And when Watson and Crick in the '50s first decoded this beautiful double helix that we know as the DNA molecule -- very long, complicated molecule -- we then started on this journey to understand that inside of that DNA is a language that determines the characteristics, our traits, what we inherit, what diseases we may get. We've also along the way discovered that this is a very old molecule, that all of the DNA in your body has been around forever, since the beginning of us, of us as creatures. There is a historical archive.
In de jaren '50 beschreven Watson en Crick de prachtige dubbele helix die we vandaag kennen als het DNA molecuul -- een heel lang, en ingewikkeld molecuul -- vervolgens ontdekten we dat het DNA een taal is die onze eigenschappen, onze kenmerken bepaalt, wat we erven van onze ouders, en welke ziekten we misschien krijgen. We hebben ook ontdekt dat DNA een zeer oud molecuul is, dat al het DNA in je lichaam er altijd al was, sinds de dag dat wij als organismen bestonden. Het is een historisch archief.
Living in your genome is the history of our species, and you as an individual human being, where you're from, going back thousands and thousands and thousands of years, and that's now starting to be understood. But also, the genome is really the instruction manual. It is the program. It is the code of life. It is what makes you function; it is what makes every organism function. DNA is a very elegant molecule. It's long and it's complicated. Really all you have to know about it is that there's four letters: A, T, C, G; they represent the name of a chemical. And with these four letters, you can create a language: a language that can describe anything, and very complicated things. You know, they are generally put together in pairs, creating a word or what we call base pairs. And you would, you know, when you think about it, four letters, or the representation of four things, makes us work.
Binnenin uw genoom ligt de geschiedenis van onze soort, en van u als individueel menselijk wezen, waar je vandaan komt, en dat gaat duizenden en duizenden en duizenden jaren terug, iets wat we nu beginnen te begrijpen. Maar het genoom is ook een handleiding. Het is een programma. Het is de code van het leven. Het is waardoor jij functioneert; het is wat alle organismen laat functioneren. DNA is een zeer elegant molecuul. Het is lang en ingewikkeld. Eigenlijk is alles wat je moet weten, dat er vier letters zijn: A, T, C en G; ze stellen de naam van scheikundige verbindingen voor. En met deze vier letters, kan je een taal maken: een taal waarmee alles te beschrijven is, ook zeer ingewikkelde dingen. Over het algemeen komen ze voor in paren, en vormen ze woorden die base paren noemen. Als je erover nadenkt, zijn er vier letters, die ons laten functioneren.
And that may not sound very intuitive, but let me flip over to something else you know about, and that's computers. Look at this screen here and, you know, you see pictures and you see words, but really all there are are ones and zeros. The language of technology is binary; you've probably heard that at some point in time. Everything that happens in digital is converted, or a representation, of a one and a zero. So, when you're listening to iTunes and your favorite music, that's really just a bunch of ones and zeros playing very quickly. When you're seeing these pictures, it's all ones and zeros, and when you're talking on your telephone, your cell phone, and it's going over the network, your voice is all being turned into ones and zeros and magically whizzed around. And look at all the complex things and wonderful things we've been able to create with just a one and a zero.
En dat klinkt niet heel erg intiutief, maar laten we dat eens vergelijken met iets dat u kent: computers. Als u naar dit scherm kijkt, ziet u afbeeldingen, u ziet woorden, maar deze bestaan enkel uit énen en nullen. De taal van technologie is binair; dat heeft u waarschijnlijk al eens eerder gehoord. Alles wat digitaal is bestaat uit een één of een nul. Dus, als u naar uw favoriete muziek luistert in iTunes, is dat eigenlijk een stel énen en nullen die zeer snel worden afgespeeld. Ook deze afbeeldingen bestaat uit énen en nullen, ook wanneer u met uw mobieltje aan het bellen bent, via een netwerk, wordt uw stem geconverteerd naar enen en nullen die worden doorgestuurd. Kijk eens naar al die complexe en mooie dingen die we hebben kunnen maken met enkel een één en een nul.
Well, now you ramp that up to four, and you have a lot of complexity, a lot of ways to describe mechanisms. So, let's talk about what that means. So, if you look at a human genome, they consist of 3.2 billion of these base pairs. That's a lot. And they mix up in all different fashions, and that makes you a human being. If you convert that to binary, just to give you a little bit of sizing, we're actually smaller than the program Microsoft Office. It's not really all that much data. I will also tell you we're at least as buggy. (Laughter)
Als we dat opschalen naar vier, is er een hoop complexiteit mogelijk, en zijn er een hoop manieren om mechanismen te beschrijven. Laten we het er over hebben wat dat betekent. Als we het menselijk genoom bekijken, bestaat dat uit 3,2 miljard baseparen. Dat is veel. En ze komen op allerlei verschillende manieren voor, en dat maakt u tot een mens. Om u een indruk te geven van deze grootte: als we dit converteren naar de binaire notatie zijn we eigenlijk kleiner dan het programma Microsoft Office. Het is helemaal niet zo veel data. En we zitten even goed vol fouten. (gelach)
This here is a bug in my genome that I have struggled with for a long, long time. When you get sick, it is a bug in your genome. In fact, many, many diseases we have struggled with for a long time, like cancer, we haven't been able to cure because we just don't understand how it works at the genomic level. We are starting to understand that.
Dit is een foutje in mijn genoom waar ik een lange tijd mee geworsteld heb. Als je ziek wordt, kan dit komen door een fout in je genoom. Veel ziekten waar we al een lange tijd mee worstelen, zoals kanker, kunnen we niet genezen omdat we niet weten hoe ze werken op het niveau van het genoom. We beginnen dat nu te begrijpen.
So, up to this point we tried to fix it by using what I call shit-against-the-wall pharmacology, which means, well, let's just throw chemicals at it, and maybe it's going to make it work. But if you really understand why does a cell go from normal cell to cancer? What is the code? What are the exact instructions that are making it do that? then you can go about the process of trying to fix it and figure it out. So, for your next dinner over a great bottle of wine, here's a few factoids for you.
Tot nu toe proberen we dit te repareren met wat ik noem 'gooi-alles-ertegenaan farmacologie', wat eigenlijk betekent: laten we er medicijnen tegenaan gooien. en misschien gaat het daarmee lukken.. Maar wat als je echt begrijpt hoe een normale cel zich ontwikkelt tot een kankercel? Wat is de code? Wat zijn de instructies waarom dit gebeurt? Dan kun je proberen het proces te begrijpen en te repareren. Zo, om indruk te maken tijdens uw volgend etentje, zijn hier een paar feitjes.
We actually have about 24,000 genes that do things. We have about a hundred, 120,000 others that don't appear to function every day, but represent this archival history of how we used to work as a species going back tens of thousands of years. You might also be interested in knowing that a mouse has about the same amount of genes.
We hebben ongeveer 24,000 genen die functioneren. We hebben ongeveer honderd tot 120,000 andere genen die niet elke dag lijken te functioneren, maar die een archief beschrijven over hoe we ooit functioneerden als een soort dat tienduizenden jaren terug gaat. Misschien vindt u het ook interessant om te weten dat een muis ongeveer dezelfde hoeveelheid genen heeft.
They recently sequenced Pinot Noir, and it also has about 30,000 genes, so the number of genes you have may not necessarily represent the complexity or the evolutionary order of any particular species. Now, look around: just look next to your neighbor, look forward, look backward. We all look pretty different. A lot of very handsome and pretty people here, skinny, chubby, different races, cultures. We are all 99.9% genetically equal. It is one one-hundredth of one percent of genetic material that makes the difference between any one of us. That's a tiny amount of material, but the way that ultimately expresses itself is what makes changes in humans and in all species.
Recentelijk is de DNA sequentie van de Pinot Noir druif bepaald, en deze heeft ook ongeveer 30,000 genen. Het aantal genen correleert dus niet per sé met de complexiteit of de evolutionaire volgorde waarin soorten ontstonden. Kijkt u eens rond, naar uw buurman bijvoorbeeld, kijk eens naar voren, naar achteren. We zien er allemaal anders uit. Een heleboel knappe mensen hier, dun, dik, verschillende rassen, culturen. We zijn allemaal ongeveer 99,9% identiek. Dus is het een honderste van 1% genetisch materiaal, dat het verschil maakt tussen eenieder van ons. Dat is een heel kleine hoeveelheid materiaal, maar uiteindelijk is dat wat veranderingen in mensen en andere soorten mogelijk maakt.
So, we are now able to read genomes. The first human genome took 10 years, three billion dollars. It was done by Dr. Craig Venter. And then James Watson's -- one of the co-founders of DNA -- genome was done for two million dollars, and in just two months. And if you think about the computer industry and how we've gone from big computers to little ones and how they get more powerful and faster all the time, the same thing is happening with gene sequencing now: we are on the cusp of being able to sequence human genomes for about 5,000 dollars in about an hour or a half-hour; you will see that happen in the next five years.
Tegenwoordig kunnen we genomen lezen. Het eerste genoom kostte tien jaar en 3 miljard dollar. Het is bepaald door Doctor Craig Venter. Hierna werd James Watson's -- een van de ontdekkers van DNA -- genoom bepaald voor 2 miljoen dollar, en in slechts twee maanden. Als je dit vergelijkt met de ontwikkelingen in de computerindustrie en hoe we van zeer grote naar kleine computers zijn gegaan, terwijl ze alsmaar krachtiger en sneller werden, dat is wat er nu gebeurt in de sequentiebepaling van genen: we staan op het punt de sequentie van mensen te bepalen voor 5000 dollar in een uur tot een half uur; dit zal mogelijk zijn binnen nu en vijf jaar.
And what that means is, you are going to walk around with your own personal genome on a smart card. It will be here. And when you buy medicine, you won't be buying a drug that's used for everybody. You will give your genome to the pharmacist, and your drug will be made for you and it will work much better than the ones that were -- you won't have side effects. All those side effects, you know, oily residue and, you know, whatever they say in those commercials: forget about that. They're going to make all that stuff go away.
Dat betekent dat u rond zal lopen met een persoonlijk genoom op een kleine kaart. Dat zal gebeuren. En als u medicijnen koopt, koopt u geen medicijnen die voor iedereen bedoeld zijn. U zal uw genoom aan de apotheker geven, en uw medicijn wordt voor u gemaakt en het zal stukken beter werken dan de conventionele medicijnen. Er zullen geen bijverschijnselen zijn. Al die bijwerkingen, die altijd genoemd worden in reclames: vergeet ze. Dat zal allemaal verdwijnen.
What does a genome look like? Well, there it is. It is a long, long series of these base pairs. If you saw the genome for a mouse or for a human it would look no different than this, but what scientists are doing now is they're understanding what these do and what they mean. Because what Nature is doing is double-clicking all the time. In other words, the first couple of sentences here, assuming this is a grape plant: make a root, make a branch, create a blossom. In a human being, down in here it could be: make blood cells, start cancer. For me it may be: every calorie you consume, you conserve, because I come from a very cold climate. For my wife: eat three times as much and you never put on any weight. It's all hidden in this code, and it's starting to be understood at breakneck pace.
Hoe ziet een genoom er eigenlijk uit? Nou, hier is er één. Het is een lange serie van deze base paren. Een genoom van een muis of een mens zien er niet verschillend uit, maar waar wetenschappers nu mee bezig zijn is dat ze beginnen te begrijpen wat deze baseparen doen en wat ze betekenen. Want wat de natuur doet, is voortdurend dubbel-klikken. In andere woorden, de eerste paar zinnen hier, ervan uitgaande dat dit de sequentie is van een druivenplant: maken een wortel, een tak, creëren bloesem. In een mens, zou dat kunnen zijn: maak bloedcellen, start kanker. Voor mij zou dat kunnen zijn: sla elke calorie die je consumeert op, omdat ik uit een koud klimaat kom. Voor mijn vrouw: eet drie keer zo veel, en kom niets aan. Het zit allemaal verborgen in deze code, en deze code wordt met baanbrekende snelheid beter begrepen.
So, what can we do with genomes now that we can read them, now that we're starting to have the book of life? Well, there's many things. Some are exciting. Some people will find very scary. I will tell you a couple of things that will probably make you want to projectile puke on me, but that's okay. So, you know, we now can learn the history of organisms.
Wat kunnen we dan met genomen doen, nu we ze kunnen lezen, nu dat we het boek van het leven in onze handen beginnen te krijgen? Er zijn veel dingen. Sommigen zijn spannend. Sommige mensen zullen ze eng vinden: eerst zal ik u wat zaken vertellen waardoor u waarschijnlijk van mij walgt, maar dat geeft niet. Dus, we kunnen de geschiedenis van organismen bepalen.
You can do a very simple test: scrape your cheek; send it off. You can find out where your relatives come from; you can do your genealogy going back thousands of years. We can understand functionality. This is really important. We can understand, for example, why we create plaque in our arteries, what creates the starchiness inside of a grain, why does yeast metabolize sugar and produce carbon dioxide. We can also look at, at a grander scale, what creates problems, what creates disease, and how we may be able to fix them. Because we can understand this, we can fix them, make better organisms.
U kunt een heel simpele test doen: schraap wat materiaal van de binnenkant van je wang, en stuur het weg. Hiemee kunt u uitvinden waar uw familie vandaan komt; U kunt uw genealogie tot duizenden jaren terug bepalen. We kunnen ook functies begrijpen. Dit is zeer belangrijk. We kunnen bijvoorbeeld begrijpen, waarom er bloedpropjes in onze aderen ontstaan, waar het zetmeel in graan vandaan komt, waarom gist suiker verbruikt en koolstofdioxide produceert. We kunnen ook op een grotere schaal uitzoeken waardoor problemen ontstaan, waarom ontstaan er ziekten, en hoe kunnen we ze genezen. Omdat we dit nu kunnen begrijpen, kunnen we problemen verhelpen, en betere organismen maken.
Most importantly, what we're learning is that Nature has provided us a spectacular toolbox. The toolbox exists. An architect far better and smarter than us has given us that toolbox, and we now have the ability to use it. We are now not just reading genomes; we are writing them.
Nog belangrijker, we leren nu dat de natuur ons een spectaculaire gereedschapskist heeft gegeven. Die gereedschapskist bestaat. Een architect die veel beter en slimmer dan wij is heeft ons deze gereedschapskist gegeven. En we kunnen ze nu gebruiken. We kunnen op dit moment niet alleen genomen lezen; we kunnen ze ook schrijven.
This company, Synthetic Genomics, I'm involved with, created the first full synthetic genome for a little bug, a very primitive creature called Mycoplasma genitalium. If you have a UTI, you've probably -- or ever had a UTI -- you've come in contact with this little bug. Very simple -- only has about 246 genes -- but we were able to completely synthesize that genome. Now, you have the genome and you say to yourself, So, if I plug this synthetic genome -- if I pull the old one out and plug it in -- does it just boot up and live? Well, guess what. It does.
Dit bedrijf, Synthetic Genomics, waarbij ik betrokken ben, heeft het eerste volledig synthetische genoom voor een klein beestje gemaakt, een zeer primitief organisme dat Mycoplasma genitalium heet. Als je een blaastontsteking hebt -- of ooit heeft gehad -- ben je in contact gekomen met dit kleine beestje. Het is zeer simpel -- het heeft slechts 246 genen -- maar we waren in staat het genoom volledig te synthetiseren. Nu we dit genoom hebben, kun je jezelf afvragen kunnen we dit synthetitisch genoom inpluggen -- als ik de oude er eerst uithaal -- start het beestje op en begint het te leven? Raad eens. Dat gebeurt.
Not only does it do that; if you took the genome -- that synthetic genome -- and you plugged it into a different critter, like yeast, you now turn that yeast into Mycoplasma. It's, sort of, like booting up a PC with a Mac O.S. software. Well, actually, you could do it the other way. So, you know, by being able to write a genome and plug it into an organism, the software, if you will, changes the hardware. And this is extremely profound.
Maar dat is niet het enige wat het doet. Stel je neemt dit synthetische genoom en je stopt het in een ander organisme, zoals gist, dan kun je nu deze gist in een Mycoplasma veranderen. Het is een beetje als het opstarten van een PC met Mac OS software. Je zou het ook andersom kunnen doen. Dus, door een genoom te kunnen schrijven en in een ander organisme te stoppen, kan de software, de hardware veranderen. En dit heeft verregaande gevolgen.
So, last year the French and Italians announced they got together and they went ahead and they sequenced Pinot Noir. The genomic sequence now exists for the entire Pinot Noir organism, and they identified, once again, about 29,000 genes. They have discovered pathways that create flavors, although it's very important to understand that those compounds that it's cranking out have to match a receptor in our genome, in our tongue, for us to understand and interpret those flavors.
Afgelopen jaar hebben Fransen en Italianen aangekondigd dat ze samen de genoomsequentie van de Pinot Noir hebben bepaald. De sequentie is nu bekend voor het hele Pinot Noir organisme, en ze hebben, nogmaals, ongeveer 29,000 genen geïdentificeerd. Ze hebben metabole routes gevonden die smaken creëren, hoewel het heel belangrijk is om te begrijpen dat de stoffen die geproduceerd worden moeten matchen met een receptor in ons genoom, op onze tong, voordat wij die smaken kunnen proeven en interpreteren.
They've also discovered that there's a heck of a lot of activity going on producing aroma as well. They've identified areas of vulnerability to disease. They now are understanding, and the work is going on, exactly how this plant works, and we have the capability to know, to read that entire code and understand how it ticks. So, then what do you do? Knowing that we can read it, knowing that we can write it, change it, maybe write its genome from scratch. So, what do you do? Well, one thing you could do is what some people might call Franken-Noir. (Laughter)
Ze hebben ook ontdekt dat er veel activiteit zit in het produceren van aroma's. Ze hebben gebieden geïdentificeerd die gevoelig zijn voor ziekte. Ze begrijpen nu -- en het onderzoek gaat nog steeds door -- precies hoe de plant werkt. We hebben nu de mogelijkheid de hele code te lezen, en te begrijpen hoe het werkt. Dus, wat doe je daar vervolgens mee? We kunnen het genoom lezen, schrijven en veranderen, misschien kunnen we het genoom vanaf niets opbouwen. Hoe doe je dat? Je zou een Franken-Noir kunnen maken. (Gelach)
We can build a better vine. By the way, just so you know: you get stressed out about genetically modified organisms; there is not one single vine in this valley or anywhere that is not genetically modified. They're not grown from seeds; they're grafted into root stock; they would not exist in nature on their own.
We kunnen een betere druivenplant maken. Overigens, als u schrikt van het genetisch modificeren van organismen; er is geen enkele druivenplant in deze vallei of waar dan ook die niet genetisch gemodificeerd is. Ze groeien niet uit zaden; ze worden geënt op de onderstam van bestaande planten; ze zouden niet in de natuur op zichzelf staand voorkomen.
So, don't worry about, don't stress about that stuff. We've been doing this forever. So, we could, you know, focus on disease resistance; we can go for higher yields without necessarily having dramatic farming techniques to do it, or costs. We could conceivably expand the climate window: we could make Pinot Noir grow maybe in Long Island, God forbid. (Laughter)
Dus, maak u geen zorgen hierover. We doen dit al sinds tijden. Dus, we zouden ons op resistentie tegen ziekten kunnen concentreren; we zouden voor hogere opbrengst kunnen gaan, zonder noodzakelijkerwijs ingrijpende agrarische technieken of hoge kosten te gebruiken. We zouden het klimaatvenster kunnen vergroten: we zouden Pinot Noir in Long Island kunnen laten groeien, god verhoede. (Gelach)
We could produce better flavors and aromas. You want a little more raspberry, a little more chocolate here or there? All of these things could conceivably be done, and I will tell you I'd pretty much bet that it will be done. But there's an ecosystem here. In other words, we're not, sort of, unique little organisms running around; we are part of a big ecosystem.
We zouden betere smaken en aromas kunnen produceren. U wilt een beetje meer frambozen-, of chocoladesmaak hier of daar? Al deze dingen zouden in principe gedaan kunnen worden, en ik verzeker u, dat het gedaan zal worden. Maar vergeet het ecosysteem niet. We zijn geen individuele kleine organismen die rondrennen. We zijn onderdeel van een groot ecosysteem.
In fact -- I'm sorry to inform you -- that inside of your digestive tract is about 10 pounds of microbes which you're circulating through your body quite a bit. Our ocean's teaming with microbes; in fact, when Craig Venter went and sequenced the microbes in the ocean, in the first three months tripled the known species on the planet by discovering all-new microbes in the first 20 feet of water. We now understand that those microbes have more impact on our climate and regulating CO2 and oxygen than plants do, which we always thought oxygenate the atmosphere.
In feite -- het spijt me dat ik u dit vertel -- binnenin uw darmenstelsel leeft voor ongeveer 5 kilo aan micro-organismen die door uw lichaam circuleren. Onze oceanen zitten vol met micro-organismen; meer nog, toen Craig Venter de sequenties van micro-organismen bepaalde in de oceaan, verdrievoudigde onze kennis van bestaande soorten op aarde door de ontdekking van nieuwe micro-organismen in de bovenste zes meter water van de oceaan. We begrijpen nu dat deze organismen ons klimaat beïnvloeden en CO2 en zuurstof reguleren op dezelfde manier als planten, waardoor onze atmosfeer met zuurstof wordt gevuld.
We find microbial life in every part of the planet: in ice, in coal, in rocks, in volcanic vents; it's an amazing thing. But we've also discovered, when it comes to plants, in plants, as much as we understand and are starting to understand their genomes, it is the ecosystem around them, it is the microbes that live in their root systems, that have just as much impact on the character of those plants as the metabolic pathways of the plants themselves.
We vinden microben in elke uithoek van de planeet: in ijs, in kolen, in rotsen, in vulkanische geisers; het is wonderbaarlijk. Over planten hebben we ontdekt, net zoals we hun genomen beginnen te begrijpen, dat het het ecosysteem om hen heen is, dat het de micro-organismen zijn die in hun wortels leven, die net zoveel de eigenschappen van de plant bepalen als de metabole routes van de planten zelf.
If you take a closer look at a root system, you will find there are many, many, many diverse microbial colonies. This is not big news to viticulturists; they have been, you know, concerned with water and fertilization. And, again, this is, sort of, my notion of shit-against-the-wall pharmacology: you know certain fertilizers make the plant more healthy so you put more in. You don't necessarily know with granularity exactly what organisms are providing what flavors and what characteristics. We can start to figure that out. We all talk about terroir; we worship terroir; we say, Wow, is my terroir great! It's so special. I've got this piece of land and it creates terroir like you wouldn't believe.
Als je beter naar een wortelsysteem kijkt, zul je daar zeer veel diverse kolonies van micro-organismen vinden. Dat is geen groot nieuws voor de wijnboeren; die al zeer lang de invloed van water en bemesting bestuderen. En opnieuw, zie ik dit als een soort 'gooi-alles-ertegenaan farmacologie': je weet wel, sommige bemesting maakt de plant gezond, dus je gebruikt er meer van. Je weet niet tot in detail welke organismen de smaken en eigenschappen bepalen van de plant. We kunnen dat nu uitzoeken. We praten allemaal over wijnstreken; we aanbidden wijnstreken we zeggen, wow, deze wijnstreek is fantastisch en zo bijzonder. Deze wijnstreek levert wijn van zulke hoge kwaliteit, dat geloof je niet.
Well, you know, we really, we argue and debate about it -- we say it's climate, it's soil, it's this. Well, guess what? We can figure out what the heck terroir is. It's in there, waiting to be sequenced. There are thousands of microbes there. They're easy to sequence: unlike a human, they, you know, have a thousand, two thousand genes; we can figure out what they are.
We zouden er lang over kunnen discussiëren en debateren -- het ligt misschien aan klimaat, de grond, of iets anders. Maar raad eens? We kunnen nu uitzoeken wat een wijnstreek bijzonder maakt. Het ligt daar, te wachten tot de sequentie bepaald wordt. Er zijn daar duizenden microben. De sequentie is makkelijk te bepalen: in tegenstelling tot bij mensen, ze hebben slechts duizend of tweeduizend genen; we kunnen uitzoeken wie ze zijn en wat ze doen.
All we have to do is go around and sample, dig into the ground, find those bugs, sequence them, correlate them to the kinds of characteristics we like and don't like -- that's just a big database -- and then fertilize. And then we understand what is terroir. So, some people will say, Oh, my God, are we playing God? Are we now, if we engineer organisms, are we playing God? And, you know, people would always ask James Watson -- he's not always the most politically correct guy ... (Laughter) ... and they would say, "Are, you know, are you playing God?" And he had the best answer I ever heard to this question: "Well, somebody has to." (Laughter)
We hoeven alleen een schop in de grond te zetten, een monster te nemen, en de beestjes te vinden, hun sequentie te bepalen, dat correleren aan eigenschappen die we willen hebben en welke niet -- dat is gewoon een grote databse - en dan bemesten. En dan begrijpen we wat een wijnstreek bijzonder maakt. Sommigen zullen zeggen: 'Oh mijn God, spelen we nu voor God?' Wel nu, als we organismen construeren, spelen we dan voor God? Deze vraag werd altijd gesteld aan James Watson -- hij is niet altijd politiek correct -- (Gelach) ... en ze vroegen aan hem "Spelen we nu voor God?" En hij had het beste antwoord dat ik ooit gehoord heb op deze vraag: "Wel, iemand moet het doen." (Gelach)
I consider myself a very spiritual person, and without, you know, the organized religion part, and I will tell you: I don't believe there's anything unnatural. I don't believe that chemicals are unnatural. I told you I'm going to make some of you puke. It's very simple: we don't invent molecules, compounds. They're here. They're in the universe. We reorganize things, we change them around, but we don't make anything unnatural.
Ik zie mezelf als een spiritueel persoon, zonder het georganiseerde aspect van religie, en ik zal u vertellen: ik denk niet dat er iets onnatuurlijks bestaat. Ik geloof niet dat chemicaliën onnatuurlijk zijn. Ik had u gewaarschuwd dat sommigen zouden walgen van mij. Het is heel simpel: we bedenken geen moleculen. Ze zijn hier. Ze zijn in ons universum. Wij reorganiseren ze, we verwisselen hun volgorde, maar we maken niets onnatuurlijks.
Now, we can create bad impacts -- we can poison ourselves; we can poison the Earth -- but that's just a natural outcome of a mistake we made. So, what's happening today is, Nature is presenting us with a toolbox, and we find that this toolbox is very extensive. There are microbes out there that actually make gasoline, believe it or not. There are microbes, you know -- go back to yeast. These are chemical factories; the most sophisticated chemical factories are provided by Nature, and we now can use those. There also is a set of rules.
We kunnen natuurlijk een slechte invloed hebben -- we kunnen onszelf vergiftigen; we kunnen de aarde vergiftigen -- maar dat is gewoon het gevolg van fouten die we maakten. Wat er nu gebeurt, is dat de natuur ons een gereedschapskist aanreikt, en wij vinden dat deze gereedschapskist zeer uitgebreid is. Er zijn bacteriën die benzine maken, geloof het of niet. Er zijn micro-organismen, die net chemische fabrieken zijn; de meest ingewikkelde chemische fabrieken komen uit de natuur, en we kunnen ze nu gebruiken. Er is ook een aantal regels.
Nature will not allow you to -- we could engineer a grape plant, but guess what. We can't make the grape plant produce babies. Nature has put a set of rules out there. We can work within the rules; we can't break the rules; we're just learning what the rules are. I just ask the question, if you could cure all disease -- if you could make disease go away, because we understand how it actually works, if we could end hunger by being able to create nutritious, healthy plants that grow in very hard-to-grow environments, if we could create clean and plentiful energy -- we, right in the labs at Synthetic Genomics, have single-celled organisms that are taking carbon dioxide and producing a molecule very similar to gasoline. So, carbon dioxide -- the stuff we want to get rid of -- not sugar, not anything. Carbon dioxide, a little bit of sunlight, you end up with a lipid that is highly refined. We could solve our energy problems; we can reduce CO2,; we could clean up our oceans; we could make better wine. If we could, would we? Well, you know, I think the answer is very simple: working with Nature, working with this tool set that we now understand, is the next step in humankind's evolution.
De natuur maakt sommige dingen onmogelijk -- we kunnen een druivenplant ontwerpen, maar we kunnen een druivenplant geen baby's laten maken. De natuur heeft een aantal regels uitgezet. We kunnen binnen deze regels werken; we kunnen ze niet breken. We leren op dit moment wat de regels zijn. Ik zal een vraag stellen, als u alle ziekten zou kunnen genezen -- als u alle ziekten kon laten verdwijnen, omdat we begrijpen hoe deze ziekten werken, als we een eind konden brengen aan honger, door voedzame, gezonde planten te maken die zelfs in extreme omstandigheden groeien, als we schone en voldoende energie konden creëren -- wij, in de labaratoria van Synthetic Genomics, hebben eencelligen die koolstofdioxide opnemen, en een molecuul maken dat heel erg op benzine lijkt. Dus, koolstofdioxide -- dat spul waar we vanaf willen -- geen suiker, niets meer. Koolstofdioxide, een beetje zonlicht, en je krijgt een hoog geraffineerd lipide. We kunnen energie problemen; we kunnen CO2 reduceren, we kunnen onze oceanen schoon krijgen; we kunnen betere wijn maken. Als we dat zouden kunnen, zouden we dat doen? Ik denk dat het antwoord heel erg simpel is: Met de natuur werken, met deze gereedschapskist die we nu begrijpen is de volgende stap in de evolutie van de mensheid.
And all I can tell you is, stay healthy for 20 years. If you can stay healthy for 20 years, you'll see 150, maybe 300.
Alles wat ik u kan aanraden is, blijf de komende 20 jaar gezond. Als u gezond kan blijven voor 20 jaar, wordt u 150 jaar oud, misschien 300.
Thank you.
Dank u wel.