At the break, I was asked by several people about my comments about the aging debate. And this will be my only comment on it. And that is, I understand that optimists greatly outlive pessimists. (Laughter)
Arada birçok insan bana yaşlanma konusu hakkındaki yorumlarımı sordu. Ve bu da benim, bu konu hakkındaki tek yorumum olacak. Yorumum şudur: Anladım ki optimist olanlar kesinlikle pesimistlere göre daha çok yaşıyorlar. (Kahkahalar)
What I'm going to tell you about in my 18 minutes is how we're about to switch from reading the genetic code to the first stages of beginning to write the code ourselves. It's only 10 years ago this month when we published the first sequence of a free-living organism, that of haemophilus influenzae. That took a genome project from 13 years down to four months. We can now do that same genome project in the order of two to eight hours. So in the last decade, a large number of genomes have been added: most human pathogens, a couple of plants, several insects and several mammals, including the human genome. Genomics at this stage of the thinking from a little over 10 years ago was, by the end of this year, we might have between three and five genomes sequenced; it's on the order of several hundred. We just got a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation to sequence 130 genomes this year, as a side project from environmental organisms. So the rate of reading the genetic code has changed.
Bu 18 dakikalık sunumumda size anlatacağım şey genetik kodu okumaktan kendi genetik kodlarımızı yazmaya nasıl geçmeye başlamak üzere olduğumuzdur. Bundan yalnızca 10 sene önce, bu ay içerisinde bağımsız olarak yaşayan bir organizmanın ilk dizilimini yayımladık Bu canlı Haemophilus influenzae (ÇN: Bir çeşit kok basili) idi. Bu, genom projesinin 13 yıldan 4 aya inmesini sağladı. Şimdi aynı genom projesini 2 saat ila 8 saat arası bir sürede tamamıyla yapabilmekteyiz. Geçtiğimiz 10 yılda, çok sayıda genom eklendi: çoğu insan patojenleri (ÇN: Hastalık yapıcı bakteri), birkaç bitki, birkaç böcek ve birkaç memeli bunların arasına insan genomu da dahil. Genetik Bilimi 10 sene önce bu konu hakkında düşünürken 10 senenin sonunda, bu yılın sonlarına doğru ancak 3 ile 5 arasında genomu çözebileceğimizi düşünüyordu; fakat çözdüklerimiz şu anda birkaç yüz tane. Daha yeni Gordon ve Betty Moore Vakfı'ndan bu yıl içerisinde 130 yeni genom çözmek için ödenek aldık, ve bunu çevresel organizmlara bir yan proje olarak yapacağız. Dolayısıyla genetik kodu okuma oranı değişti.
But as we look, what's out there, we've barely scratched the surface on what is available on this planet. Most people don't realize it, because they're invisible, but microbes make up about a half of the Earth's biomass, whereas all animals only make up about one one-thousandth of all the biomass. And maybe it's something that people in Oxford don't do very often, but if you ever make it to the sea, and you swallow a mouthful of seawater, keep in mind that each milliliter has about a million bacteria and on the order of 10 million viruses.
Fakat orada ne olduğuna baktığımızda daha sadece yüzeyi tırmaladığımızı görüyoruz; hele ki gezegende daha bulabileceklerimizi düşününce... Çoğu insan bunun farkında değil, çünkü görünmezler fakat gerçekte mikroplar Dünya'nın biyokütlesinin yaklaşık olarak yarısını işgal ediyorlar. Öte yandan hayvanlar yaklaşık olarak biyokütlenin sadece yaklaşık binde birini oluşturuyorlar. Her ne kadar Oxford'daki insanların bunu sıklıkla yapmadığını düşünsem de eğer bir gün denize giderseniz ve ağız dolusu deniz suyu yutarsanız, unutmayın ki yuttuğunuz suyun her mililitresinde yaklaşık 1 milyon adet bakteri ve on milyonlarca virüs bulunur.
Less than 5,000 microbial species have been characterized as of two years ago, and so we decided to do something about it. And we started the Sorcerer II Expedition, where we were, as with great oceanographic expeditions, trying to sample the ocean every 200 miles. We started in Bermuda for our test project, then moved up to Halifax, working down the U.S. East Coast, the Caribbean Sea, the Panama Canal, through to the Galapagos, then across the Pacific, and we're in the process now of working our way across the Indian Ocean. It's very tough duty; we're doing this on a sailing vessel, in part to help excite young people about going into science. The experiments are incredibly simple. We just take seawater and we filter it, and we collect different size organisms on different filters, and then take their DNA back to our lab in Rockville, where we can sequence a hundred million letters of the genetic code every 24 hours. And with doing this, we've made some amazing discoveries.
Geçtiğimiz son 2 yılda 5000'den az sayıda mikrobik tür karakterize edildi ve dolayısıyla biz de bununla ilgili bir şey yapmak istedik. Ve Sorcerer II Araştırması'nı başlattık. Bu araştırmada muhteşem oşinografik (ÇN: Okyanus Bilimi) araştırmalarla birlikte okyanusu her 300 kilometrede bir örneklemeye çalışıyoruz. Deneme projesi için Bermuda'dan başladık. Daha sonra Halifax'a ilerledik, Amerika'nın doğu sahilinden aşağıya indik, Karayiplere ve Panama Kanalı'na gittik, Galapagos Adaları üzerinden, Pasifik'e geçtik ve şu anda yolumuzun üzerinde olan Hint Okyanusu'nda çalışmalarımız sürüyor. Bu gerçekten zor bir görev; bunu bir teknede yapıyoruz, ve amacımız genç insanların bilime olan heyecanlarını kabartmak. Yaptığımız deneyler akıl almaz derecede kolay. Sadece deniz suyunu alıyoruz ve filtreliyoruz ve sonra bu filtrelerden değişik büyüklükteki organizmaları topluyoruz. Daha sonra bunların DNA'larını Rockville'deki laboratuvarımıza götürüyoruz, ve burada genetik koda ait yüzlerce milyon sayıda olan karakterleri her 24 saatte bir sıralıyoruz. Bunu yaparak, bazı muhteşem bulgulara ulaştık.
For example, it was thought that the visual pigments that are in our eyes -- there was only one or two organisms in the environment that had these same pigments. It turns out, almost every species in the upper parts of the ocean in warm parts of the world have these same photoreceptors, and use sunlight as the source of their energy and communication. From one site, from one barrel of seawater, we discovered 1.3 million new genes and as many as 50,000 new species.
Örneğin, doğada, bizim gözlerimizdeki gibi görsel pigmentlere sahip olan 1 ya da 2 organizma olduğunu sanıyorduk. Ancak bulduk ki, okyanusun üst taraflarındaki ve dünyanın sıcak kısımlarındaki neredeyse her tür aynı foto-reseptörlere (ÇN: Işığa duyarlı hücreler) sahip ve bunlar enerji ve iletişim için güneş ışığını kullanıyorlar. Bir alandan aldığımız bir varil deniz suyu içerisinde 1.3 milyon yeni gen keşfettik ve 50.000 kadar yeni tür bulduk.
We've extended this to the air now with a grant from the Sloan Foundation. We're measuring how many viruses and bacteria all of us are breathing in and out every day, particularly on airplanes or closed auditoriums. (Laughter) We filter through some simple apparatuses; we collect on the order of a billion microbes from just a day filtering on top of a building in New York City. And we're in the process of sequencing all that at the present time.
Bu çalışmamızı Sloan Vakfı'ndan aldığımız ödenek sayesinde havada da yapmaktayız. Her gün aldığımız nefeste ne kadar virüs ve bakteri olduğunu ölçüyoruz. Özellikle de uçaklarda veya burası gibi kapalı amfilerde. (Kahkahalar) Bazı basit aygıtlar kullanarak her gün milyarlarca mikrop topluyoruz ve New York şehrideki bir binanın tepesinde filtreliyoruz. Ve şu anda günümüzde var olan her şeyi sıralama aşamasındayız.
Just on the data collection side, just where we are through the Galapagos, we're finding that almost every 200 miles, we see tremendous diversity in the samples in the ocean. Some of these make logical sense, in terms of different temperature gradients. So this is a satellite photograph based on temperatures -- red being warm, blue being cold -- and we found there's a tremendous difference between the warm water samples and the cold water samples, in terms of abundant species. The other thing that surprised us quite a bit is these photoreceptors detect different wavelengths of light, and we can predict that based on their amino acid sequence. And these vary tremendously from region to region. Maybe not surprisingly, in the deep ocean, where it's mostly blue, the photoreceptors tend to see blue light. When there's a lot of chlorophyll around, they see a lot of green light. But they vary even more, possibly moving towards infrared and ultraviolet in the extremes.
Veri toplama açısından bakarsak, Galapagos civarında, her 300 kilometrede bir okyanustaki örneklerde inanılmaz bir çeşitlilik görmekteyiz. Bunlardan bazıları değişik sıcaklık dağılımlarından dolayı mantıklı geliyor. Burada bir sıcaklığa bağlı olan bir uydu fotoğrafı görüyorsunuz -- kırmızılar sıcağı, maviler soğuğu simgeliyor -- ve sıcak su örnekleriyle soğuk su örnekleri arasında türlerin çeşitliliği açısından oldukça büyük farklılıklar keşfettik. Bizi bir diğer şaşırtan şey ise bu foto-reseptörler ışığın değişik dalga boylarına duyarlıdır ve biz de bu farklılığın amino asit dizilimlerine bağlı olduğunu düşünüyoruz. Ve bunlar bölgeden bölgeye inanılmaz miktarda değişmektedir. Belki de şaşırtıcı olmayarak, çoğunlukla mavi olan okyanusun derinliklerinde foto-reseptörler mavi ışığı algılamaya duyarlıdır. Etrafta çok sayıda klorofil bulunduğunda aynı şekilde çok fazla yeşil ışık görmektedirler. Fakat kızılötesi ve morötesi ışıklara doğru gittiğimizde, yani ekstremlerde çok daha çeşitlenmekteler.
Just to try and get an assessment of what our gene repertoire was, we assembled all the data -- including all of ours thus far from the expedition, which represents more than half of all the gene data on the planet -- and it totaled around 29 million genes. And we tried to put these into gene families to see what these discoveries are: Are we just discovering new members of known families, or are we discovering new families? And it turns out we have about 50,000 major gene families, but every new sample we take in the environment adds in a linear fashion to these new families. So we're at the earliest stages of discovery about basic genes, components and life on this planet.
Bu projeyle sınırlı kalmayarak her birimizin topladığı bilgilerin birleştirildiğinde ortaya çıkabilecek olan geniş gen repertuarının neleri barındırdığını sadece hayal edin. Bizim topladıklarımız bile gezegendeki gen verisinin yarısını yani 29 milyon geni barındırıyor. Ve bizler bu genlere ailelere ayırarak bu buluşların ne olduğunu anlamaya çalışıyoruz: Bizler sadece bilinen ailelerin yeni bireylerini mi keşfediyoruz yoksa yeni aileler mi keşfediyoruz? Ve görünen o ki 50.000 adet temel gen ailemiz var fakat doğadan aldığımız her yeni örnek bu ailelere bir yenisini dahil ediyor. Dolayısıyla bizler temel genler konusundaki buluşların ve bu gezegendeki hayatın ve bileşenlerinin bulunmasının daha çok başındayız.
When we look at the so-called evolutionary tree, we're up on the upper right-hand corner with the animals. Of those roughly 29 million genes, we only have around 24,000 in our genome. And if you take all animals together, we probably share less than 30,000 and probably maybe a dozen or more thousand different gene families. I view that these genes are now not only the design components of evolution. And we think in a gene-centric view -- maybe going back to Richard Dawkins' ideas -- than in a genome-centric view, which are different constructs of these gene components.
Evrim Ağacı dediğimiz şeye baktığımızda hayvanların sağ üst köşesinde bulunduğumuzu görüyoruz. Bu kabaca 29 milyon genden sadece 24.000 tanesi bizim genomumuzda bulunuyor. Ve eğer tüm hayvanları birlikte ele alırsanız 30.000'den azıyla ve belki de 12.000 fazla gen ailesiyle genlerimizi paylaşıyoruz. Bu genlerin sadece evrimin dizayn bileşenleri olduğunu sanmıyorum. Eğer gen-merkezli düşünürsek Richard Dawkins'in fikirlerine geri dönerek genom-merkezli bir görüşe nazaran bu genlerin farklı yapılanmaları sonucunda oluştuuğumuzu düşünebiliriz.
Synthetic DNA, the ability to synthesize DNA, has changed at sort of the same pace that DNA sequencing has over the last decade or two, and is getting very rapid and very cheap. Our first thought about synthetic genomics came when we sequenced the second genome back in 1995, and that from mycoplasma genitalium. And we have really nice T-shirts that say, you know, "I heart my genitalium." This is actually just a microorganism. But it has roughly 500 genes. Haemophilus had 1,800 genes. And we simply asked the question, if one species needs 800, another 500, is there a smaller set of genes that might comprise a minimal operating system?
Sentetik DNA, yani DNA'yı üretebilme DNA sıralamasının hızlanmasıyla birlikte son 10 ya da 20 yılda çok daha hızlandı ve gittikçe daha hızlı ve ucuz oluyor. Sentetik genom üretmek aklımıza ilk defa 1995 senesinde sıraladığımız 2. genom olan Mycoplasma genitalium üzerinde çalışırken geldi. Ve üzerinde "Genitalium'u Seviyorum" yazan çok güzel t-shirtlerimiz var. Bu aslında sadece bir mikroorganizma. Yaklaşık 500 gene sahip. Haemophilus'un 1.800 geni vardı. Ve biz de basitçe şu soruyu sorduk: Eğer bir tür 800 adet, diğeri 500 adet gene ihtiyaç duyuyorsa acaba en düşük çalışma sistemini sağlayacak bir gen seti var olabilir miydi?
So we started doing transposon mutagenesis. Transposons are just small pieces of DNA that randomly insert in the genetic code. And if they insert in the middle of the gene, they disrupt its function. So we made a map of all the genes that could take transposon insertions and we called those "non-essential genes." But it turns out the environment is very critical for this, and you can only define an essential or non-essential gene based on exactly what's in the environment. We also tried to take a more directly intellectual approach with the genomes of 13 related organisms, and we tried to compare all of those, to see what they had in common. And we got these overlapping circles. And we found only 173 genes common to all 13 organisms. The pool expanded a little bit if we ignored one intracellular parasite; it expanded even more when we looked at core sets of genes of around 310 or so. So we think that we can expand or contract genomes, depending on your point of view here, to maybe 300 to 400 genes from the minimal of 500.
Dolayısıyla, "transpozon mutagenez" denen işlemi başlattık. Transpozonlar genetik koda rastgele yerleştirilen, DNA'nın küçük parçalarıdır. Eğer bir genin ortasına yerleştirilirse, o genin çalışmasını bozar. Dolayısıyla biz de bütün genlerin bir haritasını yaptık ve böylece "önemli olmayan genler" dediğimiz transpozon eklemelerini yapabildik. Fakat sonradan öğrendik ki bu işlem için çevre çok önemli ve sadece ortamda tam olarak var olanlara göre "önemli gen" ya da "önemsiz gen" olarak ayırabiliyoruz. Ayrıca daha entellektüel bir yaklaşım da denedik ve birbiriyle akraba olan 13 organizmanın benzer olan bütün genlerini kıyaslamaya çalıştık. Ve bunun sonucunda bu çakışan daireleri bulduk. Ve 13 organizmaya ait sadece 173 ortak gen bulduk. Bu havuzu bir hücreler arası paraziti görmezden geldiğimizde ve genlerin özlerine baktığımızda 310 civarı ortak gen olduğunu keşfettik. Biz de böylece bakış açınıza bağlı olarak genomları esnetip sıkıştırarak en az 500'e indirebildiğimiz bu ortak genleri 300 ya da 400'e düşürebileceğimizi düşündük.
The only way to prove these ideas was to construct an artificial chromosome with those genes in them, and we had to do this in a cassette-based fashion. We found that synthesizing accurate DNA in large pieces was extremely difficult. Ham Smith and Clyde Hutchison, my colleagues on this, developed an exciting new method that allowed us to synthesize a 5,000-base pair virus in only a two-week period that was 100 percent accurate, in terms of its sequence and its biology. It was a quite exciting experiment -- when we just took the synthetic piece of DNA, injected it in the bacteria and all of a sudden, that DNA started driving the production of the virus particles that turned around and then killed the bacteria. This was not the first synthetic virus -- a polio virus had been made a year before -- but it was only one ten-thousandth as active and it took three years to do. This is a cartoon of the structure of phi X 174. This is a case where the software now builds its own hardware, and that's the notions that we have with biology.
Bu düşüncelerimizi ispatlamanın tek yolu bu ortak genlerin içinde bulunduğu yapay bir kromozom inşa etmekti ve biz bunu kasete dayalı bir yöntemle yaptık. Fark ettik ki büyük parçalar halinde sentetik DNA üretmek inanılmaz zordu. Bu işte ortaklarım olan Ham Smith ve Clyde Hutchison dizilimi ve biyolojisi açısından %100 isabetli olan ve sadece 2 haftalık bir periyotta 5.000 tane sentetik virüs çifti üretebileceğimiz heyecan verici bir metot geliştirdiler. Oldukça heyecan verici bir deneydi; bir parça sentetik DNA'yı alıp bakterinin içerisinde enjekte ettiğimizde birden DNA'nın virüs parçaları üretimini tetiklediğini ve sonunda bakteriyi öldürdüğünü gördük. Bu ilk sentetik virüs değildi -- daha önceden bir polio virüs yapılmıştı -- ama o, buna göre binde bir aktiviteye sahipti ve yapılması 3 sene sürmüştü. Bu Phi X-174'ün yapısını gösteren bir çizim. Bu durumda yazılım, kendi donanımını inşa ediyor ve tabii biyolojiye ait bildiğimiz görüşleri de...
People immediately jump to concerns about biological warfare, and I had recent testimony before a Senate committee, and a special committee the U.S. government has set up to review this area. And I think it's important to keep reality in mind, versus what happens with people's imaginations. Basically, any virus that's been sequenced today -- that genome can be made. And people immediately freak out about things about Ebola or smallpox, but the DNA from this organism is not infective. So even if somebody made the smallpox genome, that DNA itself would not cause infections. The real concern that security departments have is designer viruses. And there's only two countries, the U.S. and the former Soviet Union, that had major efforts on trying to create biological warfare agents. If that research is truly discontinued, there should be very little activity on the know-how to make designer viruses in the future.
İnsanlar doğrudan biyolojiks avaşa yönelik endişelere kapılıyorlar, ve bir Senato komitesinin ve Amerikan hükümetine ait özel bir komitenin bu alanı inceleyeceğine dair bir bir duruma şahitlik ettim. Ve bence şu unutulmamalıdır ki, bu olanlar sadece insanların hayallerindedir. Temelde, şu anda sıralanabilmiş herhangi bir virüsün genomu da yapılabilir. Ve insanlar Ebola (ÇN: Buaşıcı bir hastalık) ve çiçek hastalığı konusunda çılgına dönüyorlar, fakat bu organizmadan alınan DNA bulaşıcı değil. Dolayısıyla birileri çiçek hastalığı virüsünün genomunu yapsa bile, DNA'nın kendisi hastalıklara sebep olmayacaktır. Güvenlik departmanlarının asıl endişesi dizayn edilmiş virüslerdir. Ve biyolojik silahlar üretmek konusunda efor sarf etmiş sadece iki ülke vardır Amerika Birleşik Devletleri ve eski Sovyetler Birliği. Eğer o araştırmalar gerçekten sürdürülmeseydi, gelecekte dizayn edilmiş virüslerin nasıl yapılacağına dair çok az çalışma olurdu.
I think single-cell organisms are possible within two years. And possibly eukaryotic cells, those that we have, are possible within a decade. So we're now making several dozen different constructs, because we can vary the cassettes and the genes that go into this artificial chromosome. The key is, how do you put all of the others? We start with these fragments, and then we have a homologous recombination system that reassembles those into a chromosome.
Tek hücreli organizmaların 2 yıl içerisinde üretileceğini düşünüyorum. Ve muhtemelen ökaryotik hücreler, yani bizde olanlar gibi hücreler, 10 yıl içerisinde üretilecektir. Şu anda 12 farklı yapı inşa ediyoruz çünkü bu şekilde yapay kromozomun içerisine koyabileceğimiz kasetlerin (ÇN: Biyolojik bir terim) ve genlerin çeşitlerini arttırabiliriz. Anahtar şudur: Diğer hepsini nasıl koyacaksınız? Bu küçük parçalarla başlıyoruz ve sonra homolog bir kombinasyon sistemi elde ediyoruz bu sistem de, bu küçük parçaları bir kromozom halinde birleştiriyor.
This is derived from an organism, deinococcus radiodurans, that can take three million rads of radiation and not be killed. It reassembles its genome after this radiation burst in about 12 to 24 hours, after its chromosomes are literally blown apart. This organism is ubiquitous on the planet, and exists perhaps now in outer space due to all our travel there. This is a glass beaker after about half a million rads of radiation. The glass started to burn and crack, while the microbes sitting in the bottom just got happier and happier. Here's an actual picture of what happens: the top of this shows the genome after 1.7 million rads of radiation. The chromosome is literally blown apart. And here's that same DNA automatically reassembled 24 hours later. It's truly stunning that these organisms can do that, and we probably have thousands, if not tens of thousands, of different species on this planet that are capable of doing that. After these genomes are synthesized, the first step is just transplanting them into a cell without a genome.
Bu, bir organizmadan, Deinococcus radiodurans'tan, ilham alınarak yapıldı. Öyle ki bu tür, 3 milyon rad değerinde radyasyon alsa bile ölmüyor. Bu radyasyon ışımasından 12-24 saat içerisinde genomunu yeniden birleştiriyor gerçek anlamda kromozomları darmadağın olmuş olsa bile. Bu organizmaya kolaylıkla gezegenimizde rastlayabiliyoruz ve muhtemelen şu anda burada da bulunuyor çünkü hepiniz dışarıdan buraya geldiniz. Bu, yaklaşık yarım milyon radlık radyasyon almış bir deney şişesidir. Cam yanmaya ve kırılmaya başlarken dipte oturan mikroplar gittikçe daha mutlu hale geldiler. İşte size gerçekten olanların bir fotoğrafı: üst taraf 1.7 milyon radlık radyasyon almış olan genomu gösteriyor. Kromozom gerçek anlamda dağılmış. Ve burada da 24 saat sonunda DNA'nın otomatik olarak kendini birleştirdiğini görüyoruz. Bu organizmaların bunu yapabilmesi gerçekten büyüleyici, ve muhtemelen gezegenimizde bunu yapabilen binlerce ve hatta on binlerce değişik tür bulunmaktadır. Bu genomlar sentetik bir şekilde üretildikten sonra ilk işlem bunları genomu olmayan bir hücreye nakletmek olacaktır.
So we think synthetic cells are going to have tremendous potential, not only for understanding the basis of biology but for hopefully environmental and society issues. For example, from the third organism we sequenced, Methanococcus jannaschii -- it lives in boiling water temperatures; its energy source is hydrogen and all its carbon comes from CO2 it captures back from the environment. So we know lots of different pathways, thousands of different organisms now that live off of CO2, and can capture that back. So instead of using carbon from oil for synthetic processes, we have the chance of using carbon and capturing it back from the atmosphere, converting that into biopolymers or other products. We have one organism that lives off of carbon monoxide, and we use as a reducing power to split water to produce hydrogen and oxygen. Also, there's numerous pathways that can be engineered metabolizing methane. And DuPont has a major program with Statoil in Norway to capture and convert the methane from the gas fields there into useful products.
Dolayısıyla sentetik hücrelerin sadece biyoloji bazında değil aynı zamanda çevresel ve toplumsal sorunlar için de inanılmaz bir potansiyele sahip olduğunu düşünüyoruz. Örneğin, genetik haritasını çıkardığımız üçüncü tür olan Methanococcus jannaschii, kaynar su sıcaklığında yaşamaktadır ve enerjisi hidrojendir ve kullandığı bütün karbon, havadan aldığı CO2'ten (karbondioksitten) sağlanır. Dolayısıyla şu anda biliyoruz ki binlerce değişik organizma CO2 kullanarak yaşıyor ve bu kullandığını yakalayabiliyor. Dolayısıyla petrolden çıkardığımız karbonu kullanmak yerine sentetik işlemler sonucu atmosferdeki CO2'i kullanarak karbon ihtiyacımızı karşılayabilir ve bunları biopolimerlere ya da diğer ürünlere dönüştürebiliriz. CO (karbon monoksit) kullanarak yaşayan bir organizma biliyoruz. Ve biz bunu indirgeyici bir güç olarak suyu hidrojen ve oksijen üretmek üzere parçalamakta kullanıyoruz. Ayırca pek çok farklı yöntemle, bu şekilde metan da üretebilme şansımı zvar. Ve Norveç'teki Statioil'in DuPont'ta gaz sahalarındaki metanı yakalama ve bunu faydalı ürünlere çevirme konusunda bir programları var.
Within a short while, I think there's going to be a new field called "Combinatorial Genomics," because with these new synthesis capabilities, these vast gene array repertoires and the homologous recombination, we think we can design a robot to make maybe a million different chromosomes a day. And therefore, as with all biology, you get selection through screening, whether you're screening for hydrogen production, or chemical production, or just viability. To understand the role of these genes is going to be well within reach.
Kısa bir süre içerisinde, Tümleşik Genomik adı verilecek olan yeni bir çalışma alanı ortaya çıkacağına inanıyorum. Çünkü bu yeni sentetik üretimin bir getirisi olarak bu engin dizilim repertuvarının ve homolog yeniden birleştirmenin, bir robot tarafından günde milyonlarca değişik kromozom olacak şekilde üretilebileceğini düşünüyorum. Dolayısıyla biyoloji ile tarama sonucunda seçim yapabilirsiniz. İster hidrojen üretimi için tarama yapın, ister kimyasal bir ürün için, ister sadece uygulanabilirliği için. Bu genlerin rollerini anlayabilmek son derece ulaşılabilir bir hedef olacaktır.
We're trying to modify photosynthesis to produce hydrogen directly from sunlight. Photosynthesis is modulated by oxygen, and we have an oxygen-insensitive hydrogenase that we think will totally change this process. We're also combining cellulases, the enzymes that break down complex sugars into simple sugars and fermentation in the same cell for producing ethanol. Pharmaceutical production is already under way in major laboratories using microbes. The chemistry from compounds in the environment is orders of magnitude more complex than our best chemists can produce. I think future engineered species could be the source of food, hopefully a source of energy, environmental remediation and perhaps replacing the petrochemical industry.
Fotosentez olayını modifiye ederek güneş ışığı kullanarak hidrojen üretmeye çalışıyoruz. Fotosentez oksijen tarafından ayarlanır ve bizim oksijene duyarsız hidrogenezimiz bulunmakta ve düşünüyoruz ki bu her şeyi kökten değiştirecektir. Bizler ayrıca karmaşık şekerleri basit şekerlere parçalayan enzim olan selülazları birleştirmekteyiz ve etanol üretmek için fermantasyonu modifiye etmekteyiz. Kozmetik uygulamaları zaten mikroplar kullanılarak büyük laboratuvarlarda yapılmakta. Doğadaki bileşiklerin kimyası bizlerin en iyi kimyagerlerinin üretebileceği bileşiklere göre bile çok daha karmaşık yapıdadır. Gelecekte üretilecek mühendislik ürünü olan türler yiyecek kaynağı olabilecektir, umuyoruz ki enerji kaynağı olabilecektir, çevresel iyileştirmede kullanılabilecektir ve belki de petrokimyasal endüstrinin yerini alabilecektir.
Let me just close with ethical and policy studies. We delayed the start of our experiments in 1999 until we completed a year-and-a-half bioethical review as to whether we should try and make an artificial species. Every major religion participated in this. It was actually a very strange study, because the various religious leaders were using their scriptures as law books, and they couldn't find anything in them prohibiting making life, so it must be OK. The only ultimate concerns were biological warfare aspects of this, but gave us the go ahead to start these experiments for the reasons we were doing them.
Etik ve siyasi çalışmalarla sözlerimi bitirmeme izin verin. Deneylerimizi 1999 senesinde, 1.5 yıl süren bir biyoetiksel gözden geçirme sebebiyle geciktirdik çünkü yapay türler üretip üretmememiz gerektiğine karar vermeye çalıştık. Bütün büyük dinler buna karıştılar. Gerçekten çok ilginç bir çalışmaydı çünkü pek çok dini lider, yazıtlarını sanki yasa kitabıymış gibi kullanıyorlardı ve buna rağmen hiçbir kitabın içinde "hayat üretmeyi" yasaklayan bir maddeye rastlayamamışlardı ve dolayısıyla bir sorun yok gibi gözüküyor. En temel endişeler biyolojik savaş konusundadır fakat onlar sayesinde bu araştırmalarımızı başlatabildik ve yürütüyoruz.
Right now the Sloan Foundation has just funded a multi-institutional study on this, to work out what the risk and benefits to society are, and the rules that scientific teams such as my own should be using in this area, and we're trying to set good examples as we go forward. These are complex issues. Except for the threat of bio-terrorism, they're very simple issues in terms of, can we design things to produce clean energy, perhaps revolutionizing what developing countries can do and provide through various simple processes. Thank you very much.
Şu anda Sloan Vakfı bize kurumlararası bir çalışma için fon vermiş bulunuyor. Bu sayede bu alandaki çalışmalarımızın ve benimkisi gibi bilim adamlarından oluşan ekiplerin uyacakları kuralların insanlara olan faydaları ve zararları konusunda güzel örnekler üretmeye çalışıyoruz. Bunlar karmaşık konulardır. Biyoterör dışında aslında temiz enerji üretmek açısından, devrim yaratma açısından çok basit konulardır ve gelişmekte olan ülkeler de bu basit çalışmaları uygulayabilir ve hayata geçirebilirler. Çok teşekkür ederim.