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Come usiamo il DNA per aiutare i contadini a combattere le malattie delle piante

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    Due sono i motivi
    che mi fanno alzare dal letto.
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    Uno è che i piccoli contadini
    hanno bisogno di più cibo.
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    È pazzesco: nel 2019
    chi ci dà da mangiare soffre la fame.
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    E l'altro è che la scienza deve essere
    più diversificata e inclusiva.
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    Se vogliamo vincere le sfide più complesse
    per il nostro pianeta,
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    come l'insicurezza alimentare
    di milioni di persone in povertà estrema,
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    tutti dobbiamo impegnarci.
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    Io voglio usare la tecnologia più avanzata
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    e lavorare con i team più diversificati
    e inclusivi sul pianeta
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    per dare più cibo ai contadini.
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    Sono una biologa computazionale.
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    Cosa significa?
    Cosa c'entra con la lotta alla fame?
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    In pratica mi piacciono i computer
    e la biologia
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    e, in qualche modo, le due cose
    messe insieme fanno un lavoro.
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    (Risate)
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    La mia non è la storia
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    di qualcuno che ha sempre voluto
    fare questo lavoro.
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    In realtà al college giocavo a basket.
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    E la mia borsa di studio
    prevedeva che contribuissi lavorando.
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    Così, un giorno qualunque
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    mi diressi all'edificio più vicino
    al mio studentato.
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    Era la facoltà di biologia.
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    Entrai e guardai
    la bacheca degli annunci di lavoro -
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    sì, era prima di internet -
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    e trovai un avviso
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    per un lavoro nell'erbario.
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    Mi annotai subito il numero
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    perché si parlava di "orario flessibile"
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    ed era quello che mi serviva per poter
    seguire gli allenamenti di basket.
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    Corsi in biblioteca a cercare
    il significato di erbario.
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    (Risate)
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    E scoprii
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    che l'erbario è il posto
    dove si tengono le piante morte, secche.
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    Ebbi la fortuna di ottenere il lavoro.
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    Il mio primo lavoro in ambito scientifico
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    consisteva nell'incollare piante secche
    sulla carta per ore ed ore.
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    (Risate)
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    Entusiasmante.
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    Ed è così che sono diventata
    una biologa computazionale.
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    A quel tempo
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    la genomica e l'uso del computer
    iniziavano a diffondersi.
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    E io decisi di proseguire gli studi
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    combinando la biologia e i computer.
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    In quel periodo
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    lavoravo al Los Alamos National Lab,
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    nel gruppo
    di biologia teorica e biofisica.
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    E lì feci il mio primo incontro
    con il supercomputer
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    e fu incredibile.
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    Con il supercomputing,
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    che consiste, in sostanza, nel collegare
    migliaia di PC all'ennesima potenza,
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    riuscimmo a svelare la complessa natura
    dell'influenza e dell'epatite C.
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    E fu allora che compresi il potere
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    di usare i computer e la biologia insieme
    a favore dell'umanità.
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    E decisi che questo
    sarebbe stato il mio lavoro.
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    Così, dal 1999,
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    ho trascorso la maggior parte
    della mia carriera scientifica
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    in laboratori hi-tech,
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    circondata da costosissime strumentazioni.
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    Molti mi chiedono
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    come e perché lavori
    per gli agricoltori africani.
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    Ebbene,
    grazie alle mie competenze informatiche
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    nel 2013 un team di scienziati
    dell'Africa orientale
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    mi ha chiesto di unirmi a loro
    nella lotta per salvare la manioca.
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    La manioca è una pianta delle cui foglie
    e radici si cibano 800 milioni di persone,
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    di cui 500 milioni nell'Africa orientale.
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    Si tratta di quasi un miliardo di persone
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    che assumono le calorie quotidiane
    grazie a questa pianta.
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    Se una contadina
    ha una quantità sufficiente di manioca
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    può dare da mangiare alla sua famiglia
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    e vendere la manioca al mercato
    per pagare cose importanti come la scuola,
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    le spese mediche e per risparmiare.
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    Ma la manioca è sotto attacco in Africa.
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    Le mosche bianche e i virus
    stanno devastando la manioca.
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    Le mosche bianche sono piccoli insetti
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    che si cibano delle foglie
    di oltre 600 piante.
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    Sono una brutta cosa.
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    Ce ne sono molte specie,
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    diventano resistenti ai pesticidi
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    e trasmettono centinaia
    di virus delle piante
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    che causano la cosiddetta
    "cassava brown streak disease"
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    e il virus del mosaico della manioca.
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    Questi virus distruggono la pianta.
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    E se non c'è manioca,
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    non c'è cibo né reddito
    per milioni di persone.
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    Mi ci è voluto un viaggio in Tanzania
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    per capire che queste donne
    hanno bisogno di aiuto.
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    I piccoli agricoltori,
    persone incredibili, fortissime,
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    per la maggior parte donne,
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    vivono nella difficoltà.
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    Non hanno cibo a sufficienza
    per sfamare la famiglia
  • 4:39 - 4:41
    ed è una vera e propria crisi.
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    Quello che succede è che
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    quando arrivano le piogge
    piantano la manioca nei campi.
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    E nove mesi dopo
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    non c'è niente a causa di questi parassiti
    e agenti patogeni.
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    E ho pensato:
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    com'è possibile che i contadini
    soffrano la fame?
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    Così ho deciso
    di trascorrere del tempo sul posto
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    con le contadine e gli scienziati
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    per vedere se potevo fare qualcosa
    per aiutare.
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    La situazione sul posto è scioccante.
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    Le mosche bianche hanno distrutto
    le foglie per mangiarne le proteine
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    e i virus hanno distrutto le radici
    per mangiarne l'amido.
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    Un'intera stagione di crescita passerà
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    e le contadine perderanno
    un anno intero di reddito e cibo
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    e tutta la famiglia
    soffrirà a lungo la fame.
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    Tutto questo si può evitare.
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    Se le contadine sapessero
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    quale varietà di manioca piantare
    nei loro campi
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    che sia resistente
    a quei virus e agenti patogeni,
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    avrebbero più cibo.
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    Abbiamo tutta la tecnologia che ci serve
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    ma le conoscenze e le risorse
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    non sono distribuite equamente nel mondo.
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    Nello specifico intendo dire che
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    le tecnologie più vecchie
    della genomica
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    necessarie per capire come sono fatti
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    questi parassiti e agenti patogeni
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    non sono state sviluppate
    per l'Africa sub sahariana.
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    Costano dal milione di dollari in su,
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    necessitano di elettricità costante
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    e di personale specializzato.
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    Questi macchinari scarseggiano
    sul continente
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    e quindi gli scienziati che lottano
    in prima linea non hanno scelta:
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    devono inviare i campioni oltreoceano.
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    E inviandoli oltreoceano
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    i campioni si deteriorano,
    la spedizione costa
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    e cercare di rimandare i dati
    mediante connessioni internet deboli
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    è quasi impossibile.
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    A volte passano sei mesi
    prima che i contadini ricevano i risultati
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    e a quel punto è troppo tardi.
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    Il raccolto è già perso
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    e la povertà e la fame aumentano.
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    Sapevamo di poter risolvere il problema.
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    Nel 2017
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    avevamo sentito parlare
    di questo sequenziatore di DNA tascabile,
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    il MinION di Oxford Nanopore,
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    che veniva usato nell'Africa occidentale
    per combattere l'ebola.
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    E pensammo:
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    perché non usarlo nell'Africa orientale
    per aiutare le contadine?
  • 7:02 - 7:06
    Così decidemmo di fare questo.
  • 7:07 - 7:09
    In quel momento questa tecnologia
    era appena nata
  • 7:09 - 7:12
    e molti dubitavano
    che potessimo replicarla in agricoltura.
  • 7:13 - 7:14
    Quando decidemmo di farlo,
  • 7:14 - 7:18
    uno dei nostri "collaboratori"
    nel Regno Unito
  • 7:18 - 7:22
    ci disse che non saremmo mai riusciti
    a farla funzionare in Africa orientale
  • 7:22 - 7:24
    e tanto meno nell'agricoltura.
  • 7:24 - 7:26
    Accettammo la sfida.
  • 7:26 - 7:32
    Questa persona scommise persino
    due delle migliori bottiglie di champagne
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    che non ce l'avremmo mai fatta.
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    Due parole:
  • 7:38 - 7:40
    paga pegno.
  • 7:40 - 7:42
    (Risate)
  • 7:42 - 7:46
    (Applausi)
  • 7:46 - 7:49
    Paga pegno,
    perché ce l'abbiamo fatta.
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    Abbiamo portato
    l'intero laboratorio molecolare hi-tech
  • 7:52 - 7:56
    ai contadini di Tanzania, Kenya e Uganda
  • 7:56 - 7:58
    e l'abbiamo chiamato Tree Lab.
  • 7:59 - 8:00
    E cos'abbiamo fatto?
  • 8:00 - 8:03
    Innanzitutto, ci siamo dati un nome:
  • 8:03 - 8:05
    Cassava Virus Action Project.
  • 8:05 - 8:06
    Abbiamo creato un sito web,
  • 8:06 - 8:10
    raccolto il sostegno delle comunità
    della genomica e del computing
  • 8:10 - 8:12
    e siamo andati dalle contadine.
  • 8:12 - 8:15
    Tutto quello che ci serve per il Tree Lab
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    viene portato dal team che vedete qui.
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    Tutti gli strumenti molecolari e
    di computing necessari
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    per diagnosticare le malattie
    nelle piante sono lì.
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    E in realtà sono anche su questo palco.
  • 8:29 - 8:33
    Abbiamo pensato che avvicinando
    i dati al problema
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    e alle contadine
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    avremmo potuto dire loro più velocemente
    quale fosse il problema della pianta.
  • 8:38 - 8:40
    E non solo questo,
  • 8:40 - 8:41
    ma anche dare la soluzione.
  • 8:41 - 8:43
    E la soluzione è
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    bruciare il campo e piantare delle varietà
  • 8:45 - 8:49
    che siano resistenti ai parassiti e
    agenti patogeni che ci sono nel campo.
  • 8:50 - 8:54
    Per prima cosa dovevamo estrarre del DNA.
  • 8:54 - 8:57
    E per farlo abbiamo usato questo strumento
  • 8:57 - 9:00
    si chiama PDQeX,
  • 9:00 - 9:04
    che sta per "Pretty Damn Quick Extraction"
    (estrazione dannatamente veloce).
  • 9:04 - 9:06
    (Risate)
  • 9:06 - 9:07
    Bello, no?
  • 9:08 - 9:11
    Il mio amico Joe è proprio forte.
  • 9:11 - 9:15
    Una delle sfide maggiori
    nell'estrazione del DNA
  • 9:15 - 9:18
    sta nel fatto che di solito richiede
    strumenti molto costosi
  • 9:18 - 9:20
    e che ci vogliono ore.
  • 9:20 - 9:21
    Ma con questo strumento
  • 9:21 - 9:24
    siamo riusciti a farla in 20 minuti
  • 9:24 - 9:25
    a un costo molto più basso.
  • 9:25 - 9:28
    E basta una batteria da moto.
  • 9:29 - 9:34
    Con questo strumento estraiamo il DNA
    e lo mettiamo in un catalogo
  • 9:34 - 9:36
    dove viene preparato per il caricamento
  • 9:36 - 9:40
    su questo sequenziatore genomico
    portatile,
  • 9:40 - 9:42
    che è qui,
  • 9:42 - 9:45
    e poi colleghiamo questo
    a un mini supercomputer
  • 9:45 - 9:47
    che si chiama MinIT.
  • 9:48 - 9:52
    Ed entrambe queste cose sono collegate
    a una batteria portatile.
  • 9:53 - 9:54
    Così siamo riusciti a fare a meno
  • 9:54 - 9:57
    dell'elettricità e di internet,
  • 9:57 - 10:01
    che sono due fattori molto limitanti
    per una piccola attività agricola.
  • 10:02 - 10:05
    Anche analizzare i dati velocemente
    può essere problematico.
  • 10:05 - 10:09
    Proprio qui il mio lavoro
    di biologa computazionale è tornato utile.
  • 10:09 - 10:12
    Tutto quell'incollare piante morte,
  • 10:12 - 10:13
    tutto quel misurare
  • 10:13 - 10:15
    e usare il computer
  • 10:15 - 10:19
    finalmente si è rivelato utile
    nel mondo reale.
  • 10:19 - 10:22
    Sono riuscita a creare
    banche dati personalizzate
  • 10:22 - 10:27
    e siamo stati in grado di dare
    i risultati alle contadine in tre ore
  • 10:27 - 10:29
    anziché in sei mesi.
  • 10:30 - 10:37
    (Applausi)
  • 10:38 - 10:41
    Le contadine scoppiavano di gioia.
  • 10:42 - 10:45
    Come facciamo a sapere
    di aver fatto la differenza?
  • 10:45 - 10:47
    Nove mesi dopo la creazione del Tree Lab,
  • 10:47 - 10:50
    Asha è passata da zero tonnellate
    per ettaro
  • 10:50 - 10:52
    a 40 tonnellate per ettaro.
  • 10:52 - 10:54
    Aveva abbastanza raccolto
    da sfamare la sua famiglia
  • 10:54 - 10:56
    e poteva vendere il resto al mercato
  • 10:56 - 10:59
    e adesso sta costruendo una casa
    per la sua famiglia.
  • 11:00 - 11:01
    Sì, fantastico.
  • 11:01 - 11:06
    (Applausi)
  • 11:06 - 11:08
    E come aumentare l'impatto del Tree Lab?
  • 11:08 - 11:09
    Il fatto è che
  • 11:09 - 11:11
    l'impatto è automaticamente
    moltiplicato.
  • 11:11 - 11:13
    Queste donne lavorano in gruppi
  • 11:13 - 11:18
    e quindi aiutando Asha abbiamo aiutato
    3000 persone nel suo villaggio
  • 11:18 - 11:21
    perché lei ha condiviso con loro
    i risultati e anche la soluzione.
  • 11:22 - 11:26
    Ricordo ogni singola contadina
    che ho incontrato.
  • 11:27 - 11:30
    La loro sofferenza e la loro gioia
  • 11:30 - 11:32
    sono scolpite nella mia memoria.
  • 11:33 - 11:35
    La nostra scienza è per loro.
  • 11:36 - 11:41
    Tree Lab è il nostro migliore tentativo
    di aumentare la loro sicurezza alimentare.
  • 11:41 - 11:43
    Non ho mai sognato
  • 11:43 - 11:46
    che il mio lavoro scientifico
    più importante
  • 11:46 - 11:49
    l'avrei fatto su quella coperta
    nell'Africa dell'est
  • 11:49 - 11:52
    con le tecnologie più avanzate
    della genomica.
  • 11:52 - 11:55
    Ma il nostro team sì che sognava
  • 11:55 - 11:59
    di poter dare delle risposte ai contadini
    in tre ore invece che in sei mesi.
  • 11:59 - 12:01
    E ce l'abbiamo fatta.
  • 12:01 - 12:05
    Perché questo è il potere della diversità
    e dell'inclusione nella scienza.
  • 12:05 - 12:06
    Grazie.
  • 12:06 - 12:09
    (Applausi)
  • 12:10 - 12:14
    (Acclamazioni)
Títol:
Come usiamo il DNA per aiutare i contadini a combattere le malattie delle piante
Speaker:
Laura Boykin
Descripció:

Circa 800 milioni di persone nel mondo dipendono dalla manioca per la sopravvivenza. Questo prezioso alimento è però minacciato da virus che potrebbero essere evitati, spiega Laura Boykin. La biologa computazionale e TED Senior Fellow ci porta in Africa orientale, dove sta lavorando con un team di scienziati per aiutare i contadini a prevenire le malattie delle piante: grazie a un sequenziatore di DNA portatile e a un mini supercomputer, il team riesce a identificare i virus nel giro di poche ore anziché dover attendere diversi mesi.

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Video Language:
English
Team:
TED
Projecte:
TEDTalks
Duration:
12:27

Italian subtitles

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