Писать генетический код самим? Биоэтическая экспертиза?
http://www.ted.com/talks/craig_venter_on_dna_and_the_sea?language=en
Опять перестали вставляться видео с ТЕД, поэтому даю ссылку для тех кто знает английский. Все же живая речь с картинками интереснее скучного текста.
Мой комментарий:
На мой взгляд очень интересно для тех кто вряд ли прочитает до конца весь этот текст - "Позвольте закончить моё выступление обзором этических и политических исследований. В 1999, мы задержали свои эксперименты на полтора года, пока мы не прошли биоэтическую экспертизу, которая пыталась решить, стоит ли нам пытаться создать искусственный организм. В этом участвовали представители всех крупных религий. Это был очень странный процесс, все религиозные деятели применяли священные писания для консультации по юридическим вопросам, но так и не нашли запрета на создание жизни. Основное опасение чаще всего было по поводу биологического оружия, но нам всё же разрешили продолжить эксперименты, основываясь на наших заявленных целях". Это говорит о том, что мы все же богами становимся, как не крути, хотя это очень трудно:-)))))))
В перерыве, меня спросили, о моем отношении к дебатам о старении. У меня есть только один комментарий по этому поводу - насколько я знаю - оптимисты живут намного дольше пессимистов. (Смех)
В последующие 18 минут, я расскажу вам, как мы переходим от считывания генетического кода к начальным стадиям возможности писать этот код самим. Ровно 10 лет назад, мы опубликовали первую нуклеотидную последовательность свободноживущего организма, а именно, гемофильной палочки. Мы сократили расшифровку генома с 13 лет до четырёх месяцев. Сейчас, тот же самый проект по расшифровке займёт примерно от двух до восьми часов. Поэтому, за последнее десятилетие, были расшифрованы многие геномы: большинство человеческих патогенов, пару растений, несколько насекомых и млекопитающих, включая геном человека. Геномика, как она существовала чуть больше 10 лет назад, предполагала, что, к концу этого года, у нас могло бы быть расшифровано от трёх до пяти геномов; их же примерно несколько сотен. Мы только что получили грант от фонда Гордона и Бетти Мур на расшифровку 130 геномов в этом году, в свободное время от организмов, присутствующий в окружающей среде. Темп расшифровки генетического кода изменился.
1:40
Но, если посмотреть вокруг, мы лишь поверхностно изучили, что ещё есть на этой планете. Большинство даже не представляет, потому как они невидимы, но микробы составляют почти половину биомассы Земли, а все животные лишь одну однотысячную. Возможно, люди из Оксфорда делают это очень редко, но если вы всё же доберётесь до моря и проглотите полный рот морской воды, не забывайте, что каждый миллилитр содержит миллион бактерий и почти 10 миллионов вирусов.
2:15
Менее чем 5 000 разновидностей микробов были изучены лишь два года назад, и мы решили это изменить. Мы запустили экспедицию Сорсерер II, где мы, как и в других океанографических экспедициях, планировали брать образцы океана каждые 200 миль. Мы начали с испытательного проекта на Бермудских островах, а потом поплыли на Галифакс вниз до Восточного побережья США, Карибского моря, Панамского канала, через Галапагоские острова, пересекли Тихий океан и в данный момент мы пересекаем Индийский океан. Это очень тяжёлая работа; мы путешествуем на парусном судне, частично чтобы заинтересовать молодёжь заниматься наукой. Сами эксперименты невероятно простые. Мы просто фильтруем морскую воду, и отбираем организмы на мембранах разного размера, затем мы пересылаем их ДНК в нашу лабораторию в Роквиле, где мы можем считывать сотни миллионов букв генетического кода каждые 24 часа. В результате этого процесса, мы сделали несколько удивительных открытий.
3:19
К примеру, считалось, что визуальные пигменты нашего глаза есть ещё лишь у одного или двух организмов в среде, где так же присутствовали эти пигменты. А оказалось, что почти у всех существ в верхних слоях океана в тёплых частях мира так же есть эти фоторецепторы, и они используют солнечный свет для энергии и коммуникаций. Из одного участка, из одной бочки морской воды, мы открыли 1,3 миллионов новых генов и почти 50 000 новых организмов.
3:51
Мы так же занялись и воздухом при поддержке гранта от фонда Слоуна. Мы измеряем, сколько вирусов и бактерий все мы вдыхаем и выдыхаем каждый день, в частности в самолётах или в закрытых аудиториях. (Смех) Фильтруя через простые аппараты; мы собираем почти миллиард микробов каждый день, фильтруя на крыше здания в Нью-Йорке. В данный момент, мы занимаемся расшифровкой всего этого.
4:21
С точки зрения сбора данных, к моменту прохождения Галапагосских островов, мы открыли, что каждые 200 миль, мы видим невероятное разнообразие в образцах собранных в океане. Многое вполне объяснимо логически, ввиду градиента температур. Это спутниковая фотография отражающая температуры - красное где тепло, голубое где холодно - мы узнали, что существует огромная разница между тепловодным образцами и холодноводными, в плане количества видов организмов. Нас так же удивило, что эти рецепторы регистрируют разные длины световой волны, и теперь мы можем предсказать это, используя их аминокислотную последовательность. Они сильно отличаются друг от друга в зависимости от региона. Может быть это неудивительно, но в глубоких водах океана, где почти всё синее, фоторецепторы чаще всего регистрируют синий цвет. Там где много хлорофилла, они регистрируют много зелёного света. Они различаются ещё больше, иногда отклоняясь до инфракрасного или ультрафиолетового спектра, в неких исключительных случаях.
5:26
Чтобы попытаться оценить полный состав генов у нас в наличии, мы собрали все данные - включая наши на данный момент в экспедиции, что кстати является больше чем половиной всей геномной информации на планете - и получили 29 миллионов генов. Мы пробовали распределить их по семействам генов чтобы понять, какие именно открытия мы осуществили: находим ли мы новые члены существующих семейств или же мы открываем новые семейства? Оказывается, мы знаем примерно 50 000 крупных генных семейств, и каждый новый образец, собранный нами в окружающей среде линейно расширяет эти семейства. Значит, мы находимся лишь на начальной стадии открытия простых генов, компонентов жизни на этой планете.
6:11
Когда мы посмотрим на пресловутое эволюционное дерево, мы находимся в правом верхнем углу, вместе с животными. Из примерно 29 миллионов генов, у нас есть около 24 000 в нашем геноме. Если собрать всех животных, наша доля возросла до 30 000 и скорее всего, может быть десять или больше тысяч разных семейств генов. Я считаю, что теперь эти гены не только составляющие компоненты эволюции. И мы мыслим в рамках гено-центричного взгляда - быть может, возвращаясь к идеям Ричарда Докинза - нежели чем в геномо-центричном взгляде, которые являются разными комбинациями этих генных компонентов.
6:55
Синтетическое ДНК, возможность синтезировать ДНК, так же изменилось в похожем темпе как и секвенирование ДНК за последнее декаду или две, оно становится очень быстрым и очень дешёвым. Мы впервые задумались о синтетическом геноме когда расшифровали второй геном в 1995 году, это был геном mycoplasma genitalium. Теперь у нас есть хорошие футболки с надписью - «Я люблю свой гениталиум». Это всего лишь микроорганизм, но в нем порядка 500 генов. В гемофилюсе 1 800 генов. Мы задали себе вопрос - если одному организму нужно 800, а другому 500, существует ли наименьший набор генов, составляющий минимальный работающий механизм?
7:40
Мы стали работать с мутагенезом транспозонов. Транспозоны - маленькие кусочки ДНК перемещающиеся внутри хромосомы. Попадая на середину гена, они нарушают его функцию. Мы создали карту всех генов где присутствуют транспозоны и назвали их «второстепенным генами». Среда обитания оказалась очень важным фактором. Категоризовать ген как существенный или второстепенный можно только по составу его среды. Мы так же пробовали более структурированный анализ сравнивая геномы 13 родственных организмов в поиске общих элементов. Мы нашли эти общие элементы, их было лишь 173 гена в 13 родственных организмах. Эта группа расширялась, если исключить одного внутриклеточного паразита. и ещё шире, если рассматривать основной набор генов их примерно 310. Число генов в геноме меняется, смотря как считать, от 300 до 400 генов от минимума 500.
8:49
Единственный способ доказать эти теории это создать искусственную хромосому с этим набором генов при помощи генных кассет. Оказалось, что синтезировать ДНК большими кусками, без ошибок, очень сложно. Мои коллеги, Хэм Смит и Клайд Хатчисон, разработали новый метод позволяющий синтезировать 5 000 геном вируса, в течение двух недель, без ошибок в последовательности и биологических характеристиках. Это был очень волнующий эксперимент - мы внедрили кусок синтетического ДНК в бактерию и они начали производить вирусные частицы, которые, в конце концов, её же и погубили. Это не первый синтетический вирус, за год до этого был создан полиовирус, на это потребовалось три года, и его активность не составляла и одной десятитысячной части. Это схема структуры phi X 174. В этом случае программное обеспечение создаёт своё собственное аппаратное обеспечение, как и бывает в природе.
9:56
Многие волнуются о биологическом оружии. Совсем недавно я отвечал на вопросы специальной правительственной комиссии по этому вопросу. Я считаю, что надо быть реалистичнее, нежели поддаваться воображению. Мы можем создать любой из вирусов, чей геном был расшифрован. Все начинают вопить об Эболе и оспе, но само по себе ДНК не заразно. И даже если кто-нибудь сможет синтезировать геном оспы, это ДНК заразить никого не сможет. Органы безопасности на самом деле больше озабочены спроектированными вирусами. США и бывший Советский Союз, единственные страны, с серьёзными разработками в области биологического оружия. Если эти исследования и правда прекращены, то мы не должны ожидать прогресса в навыках производства спроектированных вирусов в будущем.
10:58
Я считаю, что одноклеточные организмы появятся в ближайшие два года. Возможно и эукариоты, о которых мы знаем, появятся в следующем десятилетии. Сейчас мы создаём несколько десятков разных геномов, потому как мы можем контролировать состав генов в искусственной хромосоме при помощи генных кассет. Самый важный вопрос - «Как внедрить все остальные?». Эти обрезки, благодаря гомологической рекомбинации, соединяются в единую хромосому.
11:30
Это получено из организма deinococcus radiodurans. Оно не умирает даже при радиации в три миллиона рад. Ему требуется от 12 до 24 часов, чтобы произвести собственный геном после облучения радиацией, раздирающей хромосомы на части. Это организм существует повсеместно на нашей планете и скорее всего теперь есть и в космосе, благодаря нашим полётам туда. Это стеклянная мензурка после полмиллиона рад облучения. Стекло обожжено и потрескалось, а вот микробы живут припеваючи. Вот схема того, что произошло: в верхней части вы видите геном после облучения в 1,7 миллионов рад. Хромосому разорвало на части. Спустя 24 часа тот же самый ДНК автоматически восстановился. Это невероятно, что есть организмы способные на это и скорее всего, есть тысячи если не десятки тысяч разных организмов на этой планете, которые способны на это. Как только эти геномы синтезированы нужно переселить их в клетку без собственного генома.
12:39
Поэтому, мы считаем, что синтетические клетки очень важны не только для биологических задач, но и для проблем окружающей среды и общества. Например, третий секвенированный организм, был methanococcus jannaschii, процветающий даже в кипящей воде. Этот организм растёт на водороде, а весь требуемый углерод он получает из углекислого газа в окружающей среде. Мы знаем много разных процессов и тысячи организмов, потребляющих углекислый газ. Мы можем делать тоже самое. И вместо потребления углерода из нефти для синтетических процессов, мы могли бы использовать углерод из нашей атмосферы перерабатывая его в биополимеры или иные продукты. Есть организм, потребляющий монооксид углерода и при помощи окислительных процессов мы расщепляем воду для производства водорода или кислорода. Есть несколько процессов, которые могут быть адаптированы для усвоения метана. DuPont и Statoil запустили крупную программу в Норвегии по переработки метана на газовых месторождениях в полезные продукты.
13:52
Я уверен, что скоро появится новая наука - «Комбинаторная Геномика», благодаря современному синтезу, множеству генов и гомологической рекомбинации. Мы надеемся спроектировать робота, способного синтезировать миллион хромосом за один день. Следовательно, как и во всей биологии, нам будет доступно обнаружение благодаря отбору. Не важно, какие качества вас интересуют - производство водорода, иных химикатов или просто жизнеспособность. Так же мы сможем узнать о роли каждого из этих генов.
14:24
Мы хотим изменить фотосинтез на производство водорода, используя солнечный свет. Фотосинтез контролируется кислородом, но у нас теперь есть гидрогеназа, не требующая кислорода. Это полностью изменит весь процесс! Мы соединили целлюлазы, энзимы, расщепляющие олигосахариды, и ферментацию в единой клетке для производства этанола. Несколько крупных лабораторий уже занимаются производством этих клеток в микробах. Производство химических соединений в окружающей среде на порядок сложнее, чем любой синтез в руках наших лучших химиков. Искусственные организмы могут стать источником еды, и я надеюсь, энергии восстановления природы и возможно, заменят нефтехимическую индустрию.
15:19
Позвольте закончить моё выступление обзором этических и политических исследований. В 1999, мы задержали свои эксперименты на полтора года, пока мы не прошли биоэтическую экспертизу, которая пыталась решить, стоит ли нам пытаться создать искусственный организм. В этом участвовали представители всех крупных религий. Это был очень странный процесс, все религиозные деятели применяли священные писания для консультации по юридическим вопросам, но так и не нашли запрета на создание жизни. Основное опасение чаще всего было по поводу биологического оружия, но нам всё же разрешили продолжить эксперименты, основываясь на наших заявленных целях.
15:59
Фонд Слоуна спонсирует исследования в нескольких организациях с целью понять и оценить риск и пользу для общества, а так же установить правила для исследователей в этой области. Мы пытаемся показать правильный пример подражания. Это всё очень сложные вопросы. Естественно за исключением биотерроризма, всё очень просто, учитывая, что у нас есть шанс радикально изменить происходящее в развивающихся странах путём элементарных процессов для производства экологически чистой энергии. Спасибо!
Опять перестали вставляться видео с ТЕД, поэтому даю ссылку для тех кто знает английский. Все же живая речь с картинками интереснее скучного текста.
Мой комментарий:
На мой взгляд очень интересно для тех кто вряд ли прочитает до конца весь этот текст - "Позвольте закончить моё выступление обзором этических и политических исследований. В 1999, мы задержали свои эксперименты на полтора года, пока мы не прошли биоэтическую экспертизу, которая пыталась решить, стоит ли нам пытаться создать искусственный организм. В этом участвовали представители всех крупных религий. Это был очень странный процесс, все религиозные деятели применяли священные писания для консультации по юридическим вопросам, но так и не нашли запрета на создание жизни. Основное опасение чаще всего было по поводу биологического оружия, но нам всё же разрешили продолжить эксперименты, основываясь на наших заявленных целях". Это говорит о том, что мы все же богами становимся, как не крути, хотя это очень трудно:-)))))))
В перерыве, меня спросили, о моем отношении к дебатам о старении. У меня есть только один комментарий по этому поводу - насколько я знаю - оптимисты живут намного дольше пессимистов. (Смех)
В последующие 18 минут, я расскажу вам, как мы переходим от считывания генетического кода к начальным стадиям возможности писать этот код самим. Ровно 10 лет назад, мы опубликовали первую нуклеотидную последовательность свободноживущего организма, а именно, гемофильной палочки. Мы сократили расшифровку генома с 13 лет до четырёх месяцев. Сейчас, тот же самый проект по расшифровке займёт примерно от двух до восьми часов. Поэтому, за последнее десятилетие, были расшифрованы многие геномы: большинство человеческих патогенов, пару растений, несколько насекомых и млекопитающих, включая геном человека. Геномика, как она существовала чуть больше 10 лет назад, предполагала, что, к концу этого года, у нас могло бы быть расшифровано от трёх до пяти геномов; их же примерно несколько сотен. Мы только что получили грант от фонда Гордона и Бетти Мур на расшифровку 130 геномов в этом году, в свободное время от организмов, присутствующий в окружающей среде. Темп расшифровки генетического кода изменился.
1:40
Но, если посмотреть вокруг, мы лишь поверхностно изучили, что ещё есть на этой планете. Большинство даже не представляет, потому как они невидимы, но микробы составляют почти половину биомассы Земли, а все животные лишь одну однотысячную. Возможно, люди из Оксфорда делают это очень редко, но если вы всё же доберётесь до моря и проглотите полный рот морской воды, не забывайте, что каждый миллилитр содержит миллион бактерий и почти 10 миллионов вирусов.
2:15
Менее чем 5 000 разновидностей микробов были изучены лишь два года назад, и мы решили это изменить. Мы запустили экспедицию Сорсерер II, где мы, как и в других океанографических экспедициях, планировали брать образцы океана каждые 200 миль. Мы начали с испытательного проекта на Бермудских островах, а потом поплыли на Галифакс вниз до Восточного побережья США, Карибского моря, Панамского канала, через Галапагоские острова, пересекли Тихий океан и в данный момент мы пересекаем Индийский океан. Это очень тяжёлая работа; мы путешествуем на парусном судне, частично чтобы заинтересовать молодёжь заниматься наукой. Сами эксперименты невероятно простые. Мы просто фильтруем морскую воду, и отбираем организмы на мембранах разного размера, затем мы пересылаем их ДНК в нашу лабораторию в Роквиле, где мы можем считывать сотни миллионов букв генетического кода каждые 24 часа. В результате этого процесса, мы сделали несколько удивительных открытий.
3:19
К примеру, считалось, что визуальные пигменты нашего глаза есть ещё лишь у одного или двух организмов в среде, где так же присутствовали эти пигменты. А оказалось, что почти у всех существ в верхних слоях океана в тёплых частях мира так же есть эти фоторецепторы, и они используют солнечный свет для энергии и коммуникаций. Из одного участка, из одной бочки морской воды, мы открыли 1,3 миллионов новых генов и почти 50 000 новых организмов.
3:51
Мы так же занялись и воздухом при поддержке гранта от фонда Слоуна. Мы измеряем, сколько вирусов и бактерий все мы вдыхаем и выдыхаем каждый день, в частности в самолётах или в закрытых аудиториях. (Смех) Фильтруя через простые аппараты; мы собираем почти миллиард микробов каждый день, фильтруя на крыше здания в Нью-Йорке. В данный момент, мы занимаемся расшифровкой всего этого.
4:21
С точки зрения сбора данных, к моменту прохождения Галапагосских островов, мы открыли, что каждые 200 миль, мы видим невероятное разнообразие в образцах собранных в океане. Многое вполне объяснимо логически, ввиду градиента температур. Это спутниковая фотография отражающая температуры - красное где тепло, голубое где холодно - мы узнали, что существует огромная разница между тепловодным образцами и холодноводными, в плане количества видов организмов. Нас так же удивило, что эти рецепторы регистрируют разные длины световой волны, и теперь мы можем предсказать это, используя их аминокислотную последовательность. Они сильно отличаются друг от друга в зависимости от региона. Может быть это неудивительно, но в глубоких водах океана, где почти всё синее, фоторецепторы чаще всего регистрируют синий цвет. Там где много хлорофилла, они регистрируют много зелёного света. Они различаются ещё больше, иногда отклоняясь до инфракрасного или ультрафиолетового спектра, в неких исключительных случаях.
5:26
Чтобы попытаться оценить полный состав генов у нас в наличии, мы собрали все данные - включая наши на данный момент в экспедиции, что кстати является больше чем половиной всей геномной информации на планете - и получили 29 миллионов генов. Мы пробовали распределить их по семействам генов чтобы понять, какие именно открытия мы осуществили: находим ли мы новые члены существующих семейств или же мы открываем новые семейства? Оказывается, мы знаем примерно 50 000 крупных генных семейств, и каждый новый образец, собранный нами в окружающей среде линейно расширяет эти семейства. Значит, мы находимся лишь на начальной стадии открытия простых генов, компонентов жизни на этой планете.
6:11
Когда мы посмотрим на пресловутое эволюционное дерево, мы находимся в правом верхнем углу, вместе с животными. Из примерно 29 миллионов генов, у нас есть около 24 000 в нашем геноме. Если собрать всех животных, наша доля возросла до 30 000 и скорее всего, может быть десять или больше тысяч разных семейств генов. Я считаю, что теперь эти гены не только составляющие компоненты эволюции. И мы мыслим в рамках гено-центричного взгляда - быть может, возвращаясь к идеям Ричарда Докинза - нежели чем в геномо-центричном взгляде, которые являются разными комбинациями этих генных компонентов.
6:55
Синтетическое ДНК, возможность синтезировать ДНК, так же изменилось в похожем темпе как и секвенирование ДНК за последнее декаду или две, оно становится очень быстрым и очень дешёвым. Мы впервые задумались о синтетическом геноме когда расшифровали второй геном в 1995 году, это был геном mycoplasma genitalium. Теперь у нас есть хорошие футболки с надписью - «Я люблю свой гениталиум». Это всего лишь микроорганизм, но в нем порядка 500 генов. В гемофилюсе 1 800 генов. Мы задали себе вопрос - если одному организму нужно 800, а другому 500, существует ли наименьший набор генов, составляющий минимальный работающий механизм?
7:40
Мы стали работать с мутагенезом транспозонов. Транспозоны - маленькие кусочки ДНК перемещающиеся внутри хромосомы. Попадая на середину гена, они нарушают его функцию. Мы создали карту всех генов где присутствуют транспозоны и назвали их «второстепенным генами». Среда обитания оказалась очень важным фактором. Категоризовать ген как существенный или второстепенный можно только по составу его среды. Мы так же пробовали более структурированный анализ сравнивая геномы 13 родственных организмов в поиске общих элементов. Мы нашли эти общие элементы, их было лишь 173 гена в 13 родственных организмах. Эта группа расширялась, если исключить одного внутриклеточного паразита. и ещё шире, если рассматривать основной набор генов их примерно 310. Число генов в геноме меняется, смотря как считать, от 300 до 400 генов от минимума 500.
8:49
Единственный способ доказать эти теории это создать искусственную хромосому с этим набором генов при помощи генных кассет. Оказалось, что синтезировать ДНК большими кусками, без ошибок, очень сложно. Мои коллеги, Хэм Смит и Клайд Хатчисон, разработали новый метод позволяющий синтезировать 5 000 геном вируса, в течение двух недель, без ошибок в последовательности и биологических характеристиках. Это был очень волнующий эксперимент - мы внедрили кусок синтетического ДНК в бактерию и они начали производить вирусные частицы, которые, в конце концов, её же и погубили. Это не первый синтетический вирус, за год до этого был создан полиовирус, на это потребовалось три года, и его активность не составляла и одной десятитысячной части. Это схема структуры phi X 174. В этом случае программное обеспечение создаёт своё собственное аппаратное обеспечение, как и бывает в природе.
9:56
Многие волнуются о биологическом оружии. Совсем недавно я отвечал на вопросы специальной правительственной комиссии по этому вопросу. Я считаю, что надо быть реалистичнее, нежели поддаваться воображению. Мы можем создать любой из вирусов, чей геном был расшифрован. Все начинают вопить об Эболе и оспе, но само по себе ДНК не заразно. И даже если кто-нибудь сможет синтезировать геном оспы, это ДНК заразить никого не сможет. Органы безопасности на самом деле больше озабочены спроектированными вирусами. США и бывший Советский Союз, единственные страны, с серьёзными разработками в области биологического оружия. Если эти исследования и правда прекращены, то мы не должны ожидать прогресса в навыках производства спроектированных вирусов в будущем.
10:58
Я считаю, что одноклеточные организмы появятся в ближайшие два года. Возможно и эукариоты, о которых мы знаем, появятся в следующем десятилетии. Сейчас мы создаём несколько десятков разных геномов, потому как мы можем контролировать состав генов в искусственной хромосоме при помощи генных кассет. Самый важный вопрос - «Как внедрить все остальные?». Эти обрезки, благодаря гомологической рекомбинации, соединяются в единую хромосому.
11:30
Это получено из организма deinococcus radiodurans. Оно не умирает даже при радиации в три миллиона рад. Ему требуется от 12 до 24 часов, чтобы произвести собственный геном после облучения радиацией, раздирающей хромосомы на части. Это организм существует повсеместно на нашей планете и скорее всего теперь есть и в космосе, благодаря нашим полётам туда. Это стеклянная мензурка после полмиллиона рад облучения. Стекло обожжено и потрескалось, а вот микробы живут припеваючи. Вот схема того, что произошло: в верхней части вы видите геном после облучения в 1,7 миллионов рад. Хромосому разорвало на части. Спустя 24 часа тот же самый ДНК автоматически восстановился. Это невероятно, что есть организмы способные на это и скорее всего, есть тысячи если не десятки тысяч разных организмов на этой планете, которые способны на это. Как только эти геномы синтезированы нужно переселить их в клетку без собственного генома.
12:39
Поэтому, мы считаем, что синтетические клетки очень важны не только для биологических задач, но и для проблем окружающей среды и общества. Например, третий секвенированный организм, был methanococcus jannaschii, процветающий даже в кипящей воде. Этот организм растёт на водороде, а весь требуемый углерод он получает из углекислого газа в окружающей среде. Мы знаем много разных процессов и тысячи организмов, потребляющих углекислый газ. Мы можем делать тоже самое. И вместо потребления углерода из нефти для синтетических процессов, мы могли бы использовать углерод из нашей атмосферы перерабатывая его в биополимеры или иные продукты. Есть организм, потребляющий монооксид углерода и при помощи окислительных процессов мы расщепляем воду для производства водорода или кислорода. Есть несколько процессов, которые могут быть адаптированы для усвоения метана. DuPont и Statoil запустили крупную программу в Норвегии по переработки метана на газовых месторождениях в полезные продукты.
13:52
Я уверен, что скоро появится новая наука - «Комбинаторная Геномика», благодаря современному синтезу, множеству генов и гомологической рекомбинации. Мы надеемся спроектировать робота, способного синтезировать миллион хромосом за один день. Следовательно, как и во всей биологии, нам будет доступно обнаружение благодаря отбору. Не важно, какие качества вас интересуют - производство водорода, иных химикатов или просто жизнеспособность. Так же мы сможем узнать о роли каждого из этих генов.
14:24
Мы хотим изменить фотосинтез на производство водорода, используя солнечный свет. Фотосинтез контролируется кислородом, но у нас теперь есть гидрогеназа, не требующая кислорода. Это полностью изменит весь процесс! Мы соединили целлюлазы, энзимы, расщепляющие олигосахариды, и ферментацию в единой клетке для производства этанола. Несколько крупных лабораторий уже занимаются производством этих клеток в микробах. Производство химических соединений в окружающей среде на порядок сложнее, чем любой синтез в руках наших лучших химиков. Искусственные организмы могут стать источником еды, и я надеюсь, энергии восстановления природы и возможно, заменят нефтехимическую индустрию.
15:19
Позвольте закончить моё выступление обзором этических и политических исследований. В 1999, мы задержали свои эксперименты на полтора года, пока мы не прошли биоэтическую экспертизу, которая пыталась решить, стоит ли нам пытаться создать искусственный организм. В этом участвовали представители всех крупных религий. Это был очень странный процесс, все религиозные деятели применяли священные писания для консультации по юридическим вопросам, но так и не нашли запрета на создание жизни. Основное опасение чаще всего было по поводу биологического оружия, но нам всё же разрешили продолжить эксперименты, основываясь на наших заявленных целях.
15:59
Фонд Слоуна спонсирует исследования в нескольких организациях с целью понять и оценить риск и пользу для общества, а так же установить правила для исследователей в этой области. Мы пытаемся показать правильный пример подражания. Это всё очень сложные вопросы. Естественно за исключением биотерроризма, всё очень просто, учитывая, что у нас есть шанс радикально изменить происходящее в развивающихся странах путём элементарных процессов для производства экологически чистой энергии. Спасибо!