WEBVTT

00:00:00.982 --> 00:00:05.041
A világ legbámulatosabb
gépeiről fogok beszélni,

00:00:05.065 --> 00:00:06.833
és arról, hogy mit tehetünk velük.

00:00:07.396 --> 00:00:08.559
Fehérjékről,

00:00:08.583 --> 00:00:10.833
némelyik itt e sejtben látható.

00:00:10.857 --> 00:00:14.316
Majdnem minden fontos funkciót
ők látnak el testünkben.

00:00:14.972 --> 00:00:16.851
Fehérjék emésztik meg táplálékunkat,

00:00:16.875 --> 00:00:18.581
húzzák össze izmainkat,

00:00:18.605 --> 00:00:20.182
tüzelnek idegsejtjeinkben

00:00:20.206 --> 00:00:21.822
és táplálják immunrendszerünket.

00:00:22.400 --> 00:00:24.376
A biológiában minden –

00:00:24.400 --> 00:00:25.551
majdnem minden –

00:00:25.575 --> 00:00:26.987
fehérjék miatt történik.

NOTE Paragraph

00:00:27.698 --> 00:00:31.773
A fehérjék aminosavak láncolatából állnak.

00:00:32.366 --> 00:00:35.599
A természet 20 aminosavból
álló ábécét használ,

00:00:35.623 --> 00:00:37.898
némelyikük nevét hallhatták is.

00:00:38.921 --> 00:00:42.463
A képen minden dudor
egy-egy atomot jelképez.

00:00:43.351 --> 00:00:47.995
Az aminosavak közti kémiai erők hatására
hosszú láncmolekulák keletkeznek,

00:00:48.019 --> 00:00:51.480
amelyek jellemző térszerkezetté alakulnak.

00:00:51.937 --> 00:00:53.277
A hajtogatási folyamat,

00:00:53.301 --> 00:00:54.735
véletlenszerűnek látszik,

00:00:54.759 --> 00:00:56.722
de valójában igen pontos.

00:00:56.746 --> 00:01:01.143
Minden fehérje mindig
a rá jellemző alakot veszi föl,

00:01:01.167 --> 00:01:04.555
a hajtogatási folyamat
a másodperc tört része alatt végbemegy.

00:01:06.029 --> 00:01:08.843
A fehérjéknek ez az alakja teszi lehetővé,

00:01:08.853 --> 00:01:11.867
hogy nevezetes biológiai
feladatukat ellássák.

00:01:12.520 --> 00:01:15.531
Például a hemoglobin alakja a tüdőben

00:01:15.531 --> 00:01:16.847
tökéletesen idomult

00:01:16.877 --> 00:01:19.214
az oxigénmolekula megkötéséhez.

00:01:19.759 --> 00:01:21.651
Az izmunkba kerülő hemoglobin alakja

00:01:21.675 --> 00:01:23.607
kissé megváltozik,

00:01:23.631 --> 00:01:25.822
és az oxigén kikerül belőle.

NOTE Paragraph

00:01:27.494 --> 00:01:28.860
A fehérjék alakját

00:01:28.884 --> 00:01:32.457
és ebből következően nevezetes feladatukat

00:01:32.487 --> 00:01:36.899
a fehérjeláncban lévő
aminosav-szekvencia szabja meg.

00:01:37.331 --> 00:01:41.272
A kép tetején lévő
minden betű egy-egy aminosav.

00:01:42.860 --> 00:01:44.697
Honnan származnak ezek a szekvenciák?

00:01:45.586 --> 00:01:48.894
Testünk fehérjéiben
az aminosav-szekvenciákat

00:01:48.924 --> 00:01:51.832
a genomunkban lévő gének határozzák meg.

00:01:51.856 --> 00:01:55.594
Minden gén egy-egy fehérje
aminosav-szekvenciáját kódolja.

00:01:57.515 --> 00:02:01.317
Az aminosav-szekvenciák, a szerkezetek

00:02:01.341 --> 00:02:03.799
és a fehérjék rendeltetése
közti transzlációt

00:02:03.823 --> 00:02:05.880
fehérje-hajtogatási problémának hívjuk.

00:02:06.439 --> 00:02:07.984
Nagyon nehéz probléma,

00:02:08.008 --> 00:02:11.188
mert a fehérje rengeteg alakot ölthet.

00:02:12.073 --> 00:02:13.342
Bonyolultsága miatt

00:02:13.372 --> 00:02:17.629
az ember a fehérjék erejét
a természetben lévő aminosav-szekvenciák

00:02:17.649 --> 00:02:20.171
nagyon csekély változtatásával

00:02:20.195 --> 00:02:22.286
képes igába fogni.

NOTE Paragraph

00:02:22.835 --> 00:02:26.693
Ez hasonló a kőkorszaki ősünk
által alkalmazott folyamathoz,

00:02:26.717 --> 00:02:29.639
amellyel a körötte lévő
botokból és kövekből

00:02:29.639 --> 00:02:32.103
szerszámokat s egyéb eszközöket gyártott.

00:02:33.226 --> 00:02:38.250
De az ember nem tanult meg repülni
madarak módosítása révén.

NOTE Paragraph

00:02:38.790 --> 00:02:40.062
(Nevetés)

NOTE Paragraph

00:02:40.831 --> 00:02:47.141
A madaraktól ihletet merítve a kutatók
inkább föltárták az aerodinamika elveit.

00:02:47.165 --> 00:02:51.560
Mérnökök aztán az elvek alapján
repülőgépeket terveztek.

00:02:52.195 --> 00:02:53.440
Évek óta

00:02:53.464 --> 00:02:55.406
hasonlóképpen dolgozunk

00:02:55.430 --> 00:02:58.699
a fehérje-hajtogatás alapvető
szabályainak feltárásán

00:02:58.723 --> 00:03:02.782
és az elveknek a Rosetta nevű
számítógépes programba kódolásán.

00:03:03.742 --> 00:03:06.255
Az utóbbi években áttörést értünk el.

00:03:07.029 --> 00:03:11.488
A semmiből számítógéppel
teljesen új fehérjéket tudunk tervezni.

00:03:12.396 --> 00:03:14.464
Ha már megvagyunk a tervezéssel,

00:03:15.242 --> 00:03:19.145
a fehérje aminosav-szekvenciáját
szintetikus génbe kódoljuk.

00:03:19.656 --> 00:03:21.544
Szintetikus gént kell előállítanunk,

00:03:21.568 --> 00:03:23.819
hiszen a fehérje teljesen új,

00:03:23.843 --> 00:03:28.605
és a Föld egyik élőlényében sincs
olyan gén, amelyik kódolná.

NOTE Paragraph

00:03:29.697 --> 00:03:33.884
A fehérje-hajtogatás megértésének előnye

00:03:33.908 --> 00:03:35.630
és a fehérjetervezés mikéntje

00:03:35.654 --> 00:03:39.282
a génszintézis csökkenő
költségével párosul.

00:03:39.586 --> 00:03:44.335
A számítási teljesítménynek
a Moore-törvény szerinti növekedése

00:03:44.355 --> 00:03:48.445
új alakú és új rendeltetésű új fehérjék

00:03:48.495 --> 00:03:51.208
tízezreinek számítógépes tervezését

00:03:51.208 --> 00:03:54.025
és szintetikus génbe kódolását

00:03:54.025 --> 00:03:55.404
teszi lehetővé.

00:03:56.248 --> 00:03:58.266
Ha megvannak a szintetikus génjeink,

00:03:58.296 --> 00:03:59.695
baktériumokba juttatjuk őket,

00:03:59.715 --> 00:04:02.814
hogy e vadonatúj fehérjék
előállítását programozzuk velük.

00:04:03.197 --> 00:04:05.270
Aztán kivonjuk a fehérjét,

00:04:05.294 --> 00:04:08.730
és eldöntjük, úgy működik-e,
ahogy terveztük,

00:04:08.754 --> 00:04:10.165
és biztonságos-e.

NOTE Paragraph

00:04:11.867 --> 00:04:14.662
Érdekfeszítő, hogy képesek
vagyunk új fehérjéket készíteni,

00:04:14.662 --> 00:04:16.852
mert a természet sokoldalúsága dacára

00:04:16.876 --> 00:04:22.968
az evolúció a lehetséges fehérjéknek
csak elhanyagolható töredékét mintázta be.

00:04:23.572 --> 00:04:27.067
Említettem, hogy 20 aminosavból
álló ábécét használ a természet,

00:04:27.091 --> 00:04:31.540
és a tipikus fehérje
kb. 100 aminosav láncolata.

00:04:31.564 --> 00:04:37.116
A lehetőségek száma 20x20... x20x20,
százszor, ez = 20¹⁰⁰,

00:04:37.140 --> 00:04:40.737
ez pedig 10¹³⁰ nagyságrendű szám.

00:04:40.811 --> 00:04:44.793
Ez sokkal több, mint a fehérjék száma,

00:04:44.817 --> 00:04:47.263
melyek valaha léteztek
a földi élet keletkezése óta.

00:04:47.990 --> 00:04:50.781
Ezt az elképzelhetetlenül nagy teret most

00:04:50.791 --> 00:04:54.235
számítógépes fehérjetervezéssel
fedezhetjük fel.

NOTE Paragraph

00:04:55.747 --> 00:04:58.116
A Földön lévő fehérjék azért fejlődtek,

00:04:58.140 --> 00:05:02.133
hogy megoldják a természetes
evolúció szabta feladatokat.

00:05:02.705 --> 00:05:05.058
Pl. a genommásolást.

00:05:06.128 --> 00:05:08.412
De ma új feladatok előtt állunk.

00:05:08.436 --> 00:05:11.173
Tovább élünk, ezért újabb
betegségek válnak fontossá.

00:05:11.197 --> 00:05:13.412
Fölhevítjük és szennyezzük a bolygónkat,

00:05:13.436 --> 00:05:16.994
ezért seregnyi ökológiai
gond tornyosul elénk.

00:05:17.977 --> 00:05:19.785
Ha évmilliókat várhatnánk,

00:05:19.809 --> 00:05:23.017
új fehérjék tán megoldanák e feladatokat.

00:05:23.787 --> 00:05:25.846
De nincs ennyi időnk.

00:05:26.488 --> 00:05:29.359
Számítógépes fehérjetervezéssel viszont

00:05:29.383 --> 00:05:33.822
új fehérjéket tervezhetünk,
hogy ma foglalkozhassunk e teendőkkel.

NOTE Paragraph

00:05:35.693 --> 00:05:40.143
Merész elképzelésünk,
hogy a biológiát fehérjetervezéssel

00:05:40.167 --> 00:05:43.142
műszaki forradalom útján
hozzuk ki a kőkorból.

00:05:44.113 --> 00:05:45.408
Már bizonyítottuk,

00:05:45.448 --> 00:05:48.684
hogy új alakú s szerepű
új fehérjéket tudunk tervezni.

00:05:49.174 --> 00:05:53.482
Pl. a védőoltások arra sarkallják
immunrendszerünket,

00:05:53.506 --> 00:05:56.628
hogy a kórokozóra hatékonyan reagáljanak.

00:05:57.698 --> 00:05:59.249
A jobb oltóanyagok gyártásához

00:05:59.273 --> 00:06:01.575
fehérjerészecskéket terveztünk,

00:06:01.599 --> 00:06:05.186
amelyhez kórokozóból nyerjük a fehérjét,

00:06:05.210 --> 00:06:09.544
pl. ezt a kék fehérjét a légúti
óriássejtes vírusból, az RSV-ből.

00:06:10.131 --> 00:06:11.861
Oltóanyag-jelöltek gyártásakor

00:06:11.885 --> 00:06:15.548
amelyek szó szerint
vírusfehérjéktől hemzsegnek,

00:06:15.572 --> 00:06:18.142
derült ki, hogy efféle oltóanyag-jelöltek

00:06:18.166 --> 00:06:21.468
sokkal erősebb immunválaszt váltanak ki,

00:06:21.492 --> 00:06:24.195
mint az előzőleg bevizsgált oltóanyagok.

00:06:24.648 --> 00:06:25.892
Ez igen lényeges,

00:06:25.922 --> 00:06:30.751
hiszen világszerte az RSV
a csecsemőkori halálozás egyik fő okozója.

00:06:32.414 --> 00:06:34.852
Új fehérjéket is terveztünk
a gluténérzékenység,

00:06:34.872 --> 00:06:37.998
azaz cöliákia okozta sikérlebontási
nehézség elhárítására,

00:06:38.022 --> 00:06:42.398
és más fehérjéket is, hogy rák elleni
küzdelemre ösztönözzük az immunrendszert.

00:06:43.338 --> 00:06:47.277
Ezek az eredmények a fehérjetervezés
forradalmának kezdetét jelentik.

NOTE Paragraph

00:06:48.850 --> 00:06:52.040
Ehhez az előző műszaki
forradalmak nyújtanak ihletet:

00:06:52.064 --> 00:06:53.409
a digitális forradalom,

00:06:53.433 --> 00:06:56.024
amely zömmel egyetlen helyszín,

00:06:56.064 --> 00:06:59.854
a Bell Laboratories
vívmányainak köszönhető.

00:07:00.337 --> 00:07:03.631
A Bell Labs nyitott, együttműködő hely;

00:07:03.655 --> 00:07:06.838
képes volt magához vonzani
a világ legtehetségesebbjeit.

00:07:07.418 --> 00:07:10.507
Az eredmény kiváló újítások:

00:07:10.884 --> 00:07:15.075
a tranzisztor, a lézer,
a műholdas hírközlés

00:07:15.099 --> 00:07:16.955
és az internet létrehozása.

00:07:17.761 --> 00:07:21.602
Célunk a fehérjetervezés
Bell Labjának létrehozása.

00:07:22.076 --> 00:07:25.591
Oda szeretnénk vonzani
a világ tehetséges kutatóit,

00:07:25.615 --> 00:07:28.550
hogy fölgyorsítsuk
a fehérjetervezés forradalmát.

00:07:29.334 --> 00:07:32.776
Öt nagy feladatra összpontosítunk.

NOTE Paragraph

00:07:34.136 --> 00:07:39.733
Az első: az összes influenza-vírustörzsből
kinyerni a fehérjét,

00:07:39.757 --> 00:07:41.339
és a korábban bemutatott,

00:07:41.339 --> 00:07:45.002
megtervezett fehérjerészecskékre
telepíteni őket.

00:07:45.026 --> 00:07:48.416
Célunk az univerzális influenza-oltóanyag,

00:07:48.440 --> 00:07:52.391
egy oltással életre szóló védettséget
nyújtani az influenza ellen.

00:07:53.356 --> 00:07:54.968
A tervezés lehetősége...

NOTE Paragraph

00:07:55.202 --> 00:07:56.066
(Taps)

NOTE Paragraph

00:08:00.240 --> 00:08:03.308
Új oltóanyagok számítógépes
tervezésének lehetősége

00:08:03.332 --> 00:08:08.640
mind a természetes influenza-járványok,

00:08:08.664 --> 00:08:12.144
mind a szándékos bioterrorista tettek
elleni védelem miatt is fontos.

NOTE Paragraph

00:08:13.272 --> 00:08:15.119
Másodszor: jócskán túl leszünk

00:08:15.129 --> 00:08:18.297
a természet által húszra
korlátozott aminosav-ábécén,

00:08:18.321 --> 00:08:21.138
s így ezernyi aminosav ábécéjét alkalmazva

00:08:21.168 --> 00:08:25.711
új gyógymódokat tervezhetünk több kór,
pl. a krónikus fájdalom ellen.

NOTE Paragraph

00:08:26.602 --> 00:08:30.345
Három: fejlett hordozókat hozunk létre,

00:08:30.345 --> 00:08:34.603
amelyek a meglévő gyógyszereket pont oda
szállítják, ahol szervezetünknek kellenek.

00:08:35.226 --> 00:08:37.875
Pl. a kemoterápiát a daganathoz

00:08:37.899 --> 00:08:42.202
vagy a génterápiát
a génjavítást igénylő szövethez.

NOTE Paragraph

00:08:43.000 --> 00:08:49.532
Negyedszer: okos gyógyászatot tervezünk,
amely a testben végezhet számításokat,

00:08:49.556 --> 00:08:51.770
és túltesz a mai gyógyszereken,

00:08:51.794 --> 00:08:54.058
amelyek igencsak durva eszközök.

00:08:54.082 --> 00:08:58.431
Pl. célba vehetjük az immunsejtek
szűk alcsoportját,

00:08:58.455 --> 00:09:00.536
melyek az autoimmun kórokat okozzák,

00:09:00.560 --> 00:09:04.018
és különbséget tehetünk köztük
és az egészséges immunsejtek között.

NOTE Paragraph

00:09:04.899 --> 00:09:08.311
Végül, ihletet merítve egyes
figyelemre méltó biológiai anyagokból,

00:09:08.335 --> 00:09:13.443
pl. selyemből, tengeri kagylóból,
fogból és másokból,

00:09:13.467 --> 00:09:16.351
új, fehérje alapú anyagokat tervezünk,

00:09:16.375 --> 00:09:20.538
hogy energia- és ökológiai
kérdéseket oldhassunk meg.

NOTE Paragraph

00:09:21.558 --> 00:09:24.403
Ennek érdekében fejlesztjük intézetünket.

00:09:24.768 --> 00:09:30.367
Energikus, tehetséges és sokoldalú
kutatókat szeretnénk odacsábítani

00:09:30.391 --> 00:09:33.405
az egész világról, pályafutásuk
bármely szakaszából,

00:09:33.405 --> 00:09:34.765
hogy lépjenek be hozzánk.

00:09:35.304 --> 00:09:38.607
A fehérjetervezési forradalomban
a <i>Foldit</i> nevű internetes

00:09:38.631 --> 00:09:42.375
hajtogatási és tervezési játékon
keresztül is részt vehetnek.

00:09:43.214 --> 00:09:47.065
A Rosetta@home nevű elosztott
számítási projekten keresztül

00:09:47.089 --> 00:09:50.820
laptopjukkal vagy Android típusú
okostelefonjukkal kapcsolódhatnak be.

NOTE Paragraph

00:09:52.547 --> 00:09:56.514
A világ jobbá tétele fehérjetervezésen
keresztül az életművem.

00:09:56.996 --> 00:09:59.274
Lázba hoz, amit együtt elérhetünk.

00:09:59.583 --> 00:10:01.103
Remélem, velünk fognak tartani.

00:10:01.123 --> 00:10:02.235
Köszönöm.

NOTE Paragraph

00:10:02.259 --> 00:10:03.932
(Taps) (Ujjongás)