0:00:00.760,0:00:02.096
あらゆる生物は

0:00:02.120,0:00:03.856
命ある物はすべて

0:00:03.880,0:00:06.816
DNA情報から創られてきました

0:00:06.840,0:00:08.216
どういうことでしょうか？

0:00:08.240,0:00:10.736
それは 英語がアルファベットから成り立ち

0:00:10.760,0:00:13.976
組み合わせて単語にすると[br]今日 私がお話しするストーリーを

0:00:14.000,0:00:16.816
伝えられるようになるのと同じです

0:00:16.840,0:00:20.936
DNAは遺伝子文字（ヌクレオチド）で作られ[br]それが組み合わさって遺伝子となり

0:00:20.960,0:00:22.696
糸のようにつながったアミノ酸が

0:00:22.720,0:00:25.776
複雑な構造に折りたたまれてできた[br]タンパク質を細胞に作らせます

0:00:25.800,0:00:28.780
そのタンパク質が働いて[br]細胞を機能させます

0:00:28.780,0:00:30.576
例えば ストーリーを話すとかです

0:00:30.600,0:00:34.536
英語のアルファベットは26文字ですが[br]遺伝子文字は４つです

0:00:34.560,0:00:36.936
とても有名なので[br]ご承知のことと思いますが

0:00:36.960,0:00:39.280
単によくG、C、A、Tと呼ばれます

0:00:40.520,0:00:43.936
生物のあらゆる多様性が[br]４つの遺伝子文字に

0:00:43.960,0:00:46.040
起因するのだから驚きです

0:00:47.240,0:00:51.256
英語のアルファベットが[br]４文字しかなかったとしたら

0:00:51.280,0:00:53.540
どんなストーリーが話せますか？

0:00:55.280,0:00:57.440
遺伝子文字がもっとあったとしたら？

0:00:59.440,0:01:02.416
遺伝子文字の多い生物は[br]色々な もっと面白いストーリーを

0:01:02.440,0:01:04.440
語れるのでしょうか？

0:01:06.480,0:01:10.296
1999年カリフォルニア州ラホヤにある[br]スクリプス研究所内の研究室で

0:01:10.320,0:01:14.016
私はこの問題を研究し始めましたが[br]目標は自然界の４つの文字に

0:01:14.040,0:01:17.056
新たに人工の２つの文字を加えた[br]６つの遺伝子文字を

0:01:17.080,0:01:21.560
DNAに持つ生物を創ることでした

0:01:23.120,0:01:24.376
これまで創造された生物で

0:01:24.400,0:01:27.256
もっとも 根本的に変化させられた[br]生命の形式になるでしょう

0:01:27.280,0:01:30.246
従来の生物より[br]多くの遺伝情報を保有する

0:01:30.246,0:01:33.120
半合成の生物です

0:01:34.120,0:01:35.976
新しいタンパク質―

0:01:36.000,0:01:38.736
通常タンパク質を作る[br]20種類以上のアミノ酸から

0:01:38.760,0:01:40.680
タンパク質を作れるでしょう

0:01:41.560,0:01:43.950
その生物はどんなストーリーを[br]語るのでしょうか？

0:01:45.400,0:01:48.216
合成化学と分子生物学の力で

0:01:48.240,0:01:49.816
20年近い研究の末

0:01:49.840,0:01:52.376
６つの遺伝子文字を持つ[br]バクテリアを創りました

0:01:52.400,0:01:53.829
どうやったのかお話しします

0:01:54.640,0:01:57.176
高校の生物学を思い出してください

0:01:57.200,0:02:00.696
自然界の４つの遺伝子文字は[br]２種類の基本ペアとなります

0:02:00.720,0:02:02.976
GとC、AとTのペアです

0:02:03.000,0:02:04.816
新しい遺伝子文字を作るために

0:02:04.840,0:02:08.376
何百もの新しい文字候補を合成し[br]取捨選択して

0:02:08.400,0:02:11.448
互いの選択的ペアとなる能力を[br]検証しました

0:02:11.472,0:02:13.176
約15年の研究の末

0:02:13.200,0:02:15.776
少なくとも試験管の中では

0:02:15.800,0:02:17.496
相性の良いペアを発見しました

0:02:17.520,0:02:19.216
難しい名前があるのですが

0:02:19.240,0:02:20.860
単にXとYと呼びましょう

0:02:21.960,0:02:25.376
次の段階で XとYを[br]細胞に入れる方法を模索し

0:02:25.400,0:02:28.936
藻類の あるタンパク質が[br]XとYを細胞に取り込むことを見つけ

0:02:28.960,0:02:30.336
このバクテリアでも働きました

0:02:30.360,0:02:34.856
そして 最終段階で[br]XとYを持つ細胞が成長して分裂し

0:02:34.880,0:02:38.400
そのDNA内にXとYを保持することを示す[br]必要がありました

0:02:39.880,0:02:42.976
気が短い私からすると[br]そこまで辿り着くのに

0:02:43.000,0:02:45.016
思ったよりも 長くかかりましたが

0:02:45.040,0:02:48.840
この 最も重要なステップは[br]私が期待したよりすぐにうまくいきました

0:02:49.840,0:02:51.040
早い話が 即座にです

0:02:52.640,0:02:54.856
2014年のある週末[br]私の研究室の大学院生が

0:02:54.880,0:02:57.960
６つの遺伝子文字を持つ[br]バクテリアを培養したのです

0:02:58.800,0:03:01.776
早速 お披露目しましょう

0:03:01.800,0:03:03.440
これは実際の写真です

0:03:04.880,0:03:07.320
初の半合成生物です

0:03:09.480,0:03:12.256
６種の遺伝子文字を持つバクテリアは[br]とてもクールですよね？

0:03:12.280,0:03:14.720
皆さんの中には 訝しむ方も[br]おられると思います

0:03:15.680,0:03:18.856
概念面と実用面から

0:03:18.880,0:03:20.816
もう少し動機をお話しします

0:03:20.840,0:03:23.536
概念的に 人々は[br]「生物とは何か」

0:03:23.560,0:03:25.980
「命を持たない物との違いは何か」を

0:03:25.980,0:03:27.856
思考力を得て以来[br]ずっと考えてきました

0:03:27.880,0:03:30.176
多くの人々が[br]生物は完璧なものと解釈し

0:03:30.200,0:03:32.696
創造主がいる証拠として[br]受け止めてきました

0:03:32.720,0:03:36.376
神が生物に命を吹き込んだため[br]生物は他とは異なるのです

0:03:36.400,0:03:38.736
より科学的な説明を探る[br]人々もいましたが

0:03:38.760,0:03:40.136
それでも 生物の分子を

0:03:40.160,0:03:43.056
特別視していると言ってもいいでしょう

0:03:43.080,0:03:45.726
進化は何十億年間にも渡り[br]生命を最適化し続けてきました

0:03:46.520,0:03:49.456
皆さんがどうお考えであろうと

0:03:49.480,0:03:51.496
無茶苦茶な失敗をすることなしに

0:03:51.520,0:03:54.536
化学者が自然界の[br]生物分子の内部や 共に機能する

0:03:54.560,0:03:56.920
新しい要素を作ることは[br]不可能に近いように思えます

0:03:58.400,0:04:01.456
「私たちはいかに[br]完璧に作られ進化したのか？」

0:04:01.480,0:04:03.720
「生物の分子がいかに特別なのか？」

0:04:04.640,0:04:06.976
こういう質問は[br]問うことすら不可能でした

0:04:07.000,0:04:09.120
生物と比較する物がないからです

0:04:10.000,0:04:11.976
私たちの初めての研究からすると

0:04:12.000,0:04:14.696
生物の分子は[br]そんなに特別ではないかもしれません

0:04:14.720,0:04:17.760
私たちが知る生物は[br]唯一無二の可能性ではないかもしれません

0:04:18.920,0:04:22.136
もしかしたら 唯一の答えでも[br]最良の答えでもなく

0:04:22.160,0:04:23.750
答えの一つに過ぎないかもしれません

0:04:25.600,0:04:28.176
それらの質問は[br]生物の基本的問題に触れており

0:04:28.200,0:04:30.056
いささか難解なようです

0:04:30.080,0:04:31.816
では 実用面での動機は何かと言うと

0:04:31.840,0:04:34.616
遺伝子文字を増やした[br]新しい生物が語る

0:04:34.640,0:04:36.736
新しいストーリーを探求したいのです

0:04:36.760,0:04:39.976
ここでのストーリーは[br]細胞が作ったタンパク質と

0:04:40.000,0:04:41.376
その機能についてです

0:04:41.400,0:04:44.496
では 半合成生物は[br]どんな新しい機能を持った

0:04:44.520,0:04:48.176
新しいタンパク質を作り[br]利用するのでしょう？

0:04:48.200,0:04:50.160
いくつかの可能性を[br]思い描いています

0:04:51.240,0:04:55.816
まず 私たちが使用するために[br]細胞にタンパク質を作らせます

0:04:55.840,0:04:57.256
現在 タンパク質は

0:04:57.280,0:05:00.016
兵士を怪我から守る物質から

0:05:00.040,0:05:02.296
危険な化合物の検出装置での使用まで

0:05:02.320,0:05:04.536
ますます幅広い分野で[br]応用されていますが

0:05:04.560,0:05:05.896
少なくとも私が

0:05:05.920,0:05:08.320
一番興奮する応用は タンパク質薬剤です

0:05:09.160,0:05:10.576
比較的新しいにも関わらず

0:05:10.600,0:05:13.016
タンパク質薬剤は すでに[br]医学に革命を引き起こしました

0:05:13.040,0:05:15.736
例えば インスリンはタンパク質です

0:05:15.760,0:05:18.616
お聞き及びかもしれませんが[br]薬剤として製造され

0:05:18.640,0:05:21.296
糖尿病の治療方法を完全に変えました

0:05:21.320,0:05:24.296
でも 問題は[br]タンパク質は作るのが実に難しく

0:05:24.320,0:05:27.920
唯一 実用的な方法は[br]細胞にタンパク質を作らせることです

0:05:28.880,0:05:30.576
当然 自然界の細胞を使えば

0:05:30.600,0:05:34.096
自然界にあるアミノ酸を持った[br]タンパク質を作らせることができます

0:05:34.120,0:05:36.336
タンパク質の性質や

0:05:36.360,0:05:38.856
新薬開発へ応用は

0:05:38.880,0:05:41.376
タンパク質を作るアミノ酸の性質によって

0:05:41.400,0:05:42.896
制限されます

0:05:42.920,0:05:44.136
これらがそうで

0:05:44.160,0:05:47.416
タンパク質を作るため[br]自然界の20個のアミノ酸が連なっています

0:05:47.440,0:05:50.296
ご覧のとおり[br]そんなに違って見えません

0:05:50.320,0:05:52.070
それほど多様な機能はなく

0:05:52.070,0:05:54.000
それほど多様な機能を[br]もたらしもしません

0:05:54.000,0:05:57.750
合成化学者が薬として作った[br]小さな分子と比較してみましょう

0:05:58.330,0:06:00.216
タンパク質よりもずっとシンプルですが

0:06:00.240,0:06:03.570
通常 ずっと幅広い範囲の物質から[br]作られます

0:06:03.600,0:06:05.080
分子の詳細をお気になさらずとも

0:06:05.110,0:06:07.876
いかに違うかお分かりになると思います

0:06:08.080,0:06:10.560
そして実際 この違いによって[br]様々な病気を治療する

0:06:10.590,0:06:12.316
優れた薬となるのです

0:06:12.800,0:06:16.976
色々な物質からタンパク質が作れたら

0:06:17.000,0:06:20.360
どんなタンパク質新薬が開発可能かと[br]思いを馳せるのは実に刺激的です

0:06:21.840,0:06:23.776
半合成生物に[br]新しい多様なアミノ酸を含む

0:06:23.800,0:06:27.016
タンパク質を作らせることが[br]できるでしょうか?

0:06:27.040,0:06:29.296
たぶん そのアミノ酸は[br]意図した特性や機能を

0:06:29.320,0:06:31.400
タンパク質に与えるよう[br]選択されるでしょう

0:06:32.640,0:06:33.896
例えば

0:06:33.920,0:06:37.056
多くのタンパク質は[br]体内では不安定なのです

0:06:37.080,0:06:39.256
急速に分解されたり 体から除去され

0:06:39.280,0:06:41.080
薬として利用できません

0:06:42.080,0:06:44.496
より良い薬剤として使えるように[br]新しいアミノ酸で

0:06:44.520,0:06:46.336
タンパク質を作れるとしたら？

0:06:46.360,0:06:48.336
タンパク質を体内環境から守り

0:06:48.360,0:06:51.536
分解や除去から保護する物質を[br]タンパク質に結合したら？

0:06:51.560,0:06:53.240
どうでしょうか？

0:06:55.560,0:06:57.976
他の分子を掴むことに特化した

0:06:58.000,0:07:00.480
小さな手を持った[br]タンパク質を作れたなら？

0:07:01.480,0:07:04.216
新薬開発中[br]多くの小さな分子は失敗でした

0:07:04.240,0:07:07.176
なぜなら 人体という複雑な環境で

0:07:07.200,0:07:09.336
標的を特定できなかったからです

0:07:09.360,0:07:12.976
その分子を[br]新しいアミノ酸の一部として作り

0:07:13.000,0:07:15.776
タンパク質に組み込み

0:07:15.800,0:07:18.160
そのタンパク質を使って[br]標的に誘導できるとしたら？

0:07:20.040,0:07:22.216
私はバイオテク企業[br]Synthorxを立ち上げました

0:07:22.240,0:07:25.736
Synth(合成)+or(生物)+x(未知のもの)[br]という意味です

0:07:25.736,0:07:28.536
最後の“x”はそれが[br]バイオテク企業のすることだからです

0:07:28.560,0:07:29.976
（笑）

0:07:30.000,0:07:32.016
Synthorxは私の研究室と協働し

0:07:32.040,0:07:36.376
人間の細胞表面にある[br]特定の受容体を認識する

0:07:36.400,0:07:38.096
タンパク質を研究しています

0:07:38.120,0:07:40.576
しかし 同じ細胞の表面の

0:07:40.600,0:07:43.296
別の受容体も認識してしまうのが[br]難点であり

0:07:43.320,0:07:44.960
有害なのです

0:07:45.800,0:07:47.936
２番目の悪い受容体と

0:07:47.960,0:07:52.296
相互作用する部分を[br]大きな傘みたいな物でブロックし

0:07:52.320,0:07:54.256
１番目の良い受容体とのみ

0:07:54.280,0:07:57.360
相互作用するタンパク質を[br]作れたとしたら？

0:07:58.520,0:08:00.256
それは実に難しく

0:08:00.280,0:08:01.996
自然界のアミノ酸では不可能ですが

0:08:02.030,0:08:05.610
その目的に設計されたアミノ酸なら可能です

0:08:08.520,0:08:11.696
半合成細胞を小さな工場のように働かせて

0:08:11.720,0:08:13.216
より良いタンパク質薬剤を作るのは

0:08:13.240,0:08:15.976
唯一の興味深い応用という[br]訳ではありません

0:08:16.000,0:08:19.400
そもそも タンパク質が[br]細胞を機能させるのですから

0:08:20.320,0:08:23.616
新しい機能を持つ新しいタンパク質を[br]作る細胞があるなら

0:08:23.640,0:08:27.216
自然界の細胞では[br]不可能なことをさせられるでしょうか？

0:08:27.240,0:08:30.016
例えば 人に注射すると[br]がん細胞を探し

0:08:30.040,0:08:34.176
がん細胞を発見した時に限って[br]細胞を殺す毒性タンパク質を分泌する

0:08:34.200,0:08:37.520
半合成的生物を開発できたなら？

0:08:38.400,0:08:41.336
異なる種類の油を食べる[br]細菌を作れたなら

0:08:41.360,0:08:43.256
石油流失の掃除をするかもしれません

0:08:43.280,0:08:45.496
遺伝子文字を増やした生物が

0:08:45.520,0:08:48.776
語るかもしれない[br]ストーリーのほんの数例です

0:08:48.800,0:08:50.296
素晴らしいですよね？

0:08:50.320,0:08:53.216
では 半合成生物を人体に注射したり

0:08:53.240,0:08:56.616
海や皆さんのお気に入りのビーチに[br]膨大な量の人工細菌を

0:08:56.640,0:08:58.136
撒き散らすのは どうでしょう？

0:08:58.160,0:09:00.616
ちょっと待ってください[br]怖いですよね？

0:09:00.640,0:09:02.640
この恐竜は怖いのです

0:09:04.480,0:09:06.256
でも本当は次の通りです

0:09:06.280,0:09:09.856
半合成生物が生き残るには

0:09:09.880,0:09:12.800
XとYの前駆化学物質を[br]与えられる必要があります

0:09:13.800,0:09:17.280
XとYは自然界に存在するものと[br]全く異なります

0:09:18.160,0:09:20.760
細胞はこれらを持っていませんし[br]作る能力もありません

0:09:21.600,0:09:22.856
実験室の制御された環境で

0:09:22.880,0:09:25.816
準備、培養する際

0:09:25.840,0:09:27.936
自然界に存在しない[br]大量の餌を与えます

0:09:27.960,0:09:31.296
そして 人体に投与されたり[br]ビーチに放出されたりすると

0:09:31.320,0:09:34.016
特別な餌にありつけなくなり

0:09:34.040,0:09:37.136
あまり成長せず[br]少しの間 生き残っても―

0:09:37.160,0:09:40.656
目的の機能を遂行する程度の期間です

0:09:40.680,0:09:42.816
餌を食い尽くし

0:09:42.840,0:09:44.176
飢え

0:09:44.200,0:09:46.320
餓死して消滅します

0:09:47.480,0:09:49.896
生物に新しいストーリーを[br]語らせるだけでなく

0:09:49.920,0:09:52.920
ストーリーを語る[br]時間と場所も指定できるのです

0:09:55.080,0:09:58.616
このトークの序盤で[br]2014年にDNAにXとYという

0:09:58.640,0:10:01.800
より多くの情報を持つ[br]半合成生物を創った

0:10:01.800,0:10:03.976
話をしました

0:10:04.000,0:10:06.456
ただ お話ししたどの動機にも

0:10:06.480,0:10:08.936
細胞がXとYを使って[br]タンパク質を作ることが必要で

0:10:08.960,0:10:10.640
私たちは その研究を始めました

0:10:11.600,0:10:15.296
数年以内に細胞は[br]XとYを持つDNAを

0:10:15.320,0:10:18.160
DNAの作業複製である[br]RNAに複製できるでしょう

0:10:19.560,0:10:21.376
昨年末 私たちは

0:10:21.400,0:10:24.536
タンパク質を作るのに[br]XとYを使えることを証明しました

0:10:24.560,0:10:27.216
この講演の目玉である

0:10:27.240,0:10:30.720
最初の完全な機能を持つ[br]半合成生物です

0:10:31.560,0:10:36.200
（拍手）

0:10:38.040,0:10:41.536
緑に光るタンパク質を作っているので[br]細胞が緑に見えます

0:10:41.560,0:10:44.096
クラゲから取れる[br]とても有名なタンパク質です

0:10:44.120,0:10:46.216
作ったものが見えやすいので

0:10:46.240,0:10:48.280
多くの人々が自然の形で使います

0:10:49.280,0:10:51.176
しかし これらのタンパク質の１つずつに

0:10:51.200,0:10:54.960
自然の生物がタンパク質を作れない[br]新しいアミノ酸が含まれています

0:10:57.160,0:11:01.000
すべての生きている細胞が

0:11:02.160,0:11:04.536
４つの遺伝子文字を使って

0:11:04.560,0:11:06.600
すべてのタンパク質を作ってきました

0:11:07.720,0:11:11.856
ところが これらの細胞は生きて成長し[br]６つの遺伝子文字を使って

0:11:11.880,0:11:13.776
タンパク質を作ります

0:11:13.800,0:11:15.200
新しい生物の形です

0:11:16.360,0:11:18.520
生物の半合成の形なのです

0:11:19.840,0:11:21.616
未来はどうなるのでしょうか？

0:11:21.640,0:11:24.650
私の研究室では ヒトの細胞も含めた[br]他の細胞の遺伝子文字を

0:11:24.650,0:11:26.456
増やす研究をしています

0:11:26.480,0:11:30.136
より複雑な生物の研究も始める予定です

0:11:30.160,0:11:31.960
半合成の線虫を考えてみてください

0:11:33.360,0:11:35.096
最後にお伝えしたいのは

0:11:35.120,0:11:37.536
私が申し上げる中で[br]最も重要なことですが

0:11:37.560,0:11:39.920
半合成生物の時代はすでに始まった[br]ということです

0:11:40.760,0:11:42.016
ありがとうございました

0:11:42.040,0:11:46.720
（拍手）

0:11:53.480,0:11:55.976
クリス・アンダーソン:[br]これは特に注目に値します

0:11:56.000,0:11:58.736
質問ですが

0:11:58.760,0:12:01.256
あなたの研究からすると

0:12:01.280,0:12:05.136
宇宙の他の星に[br]生物が存在する可能性について

0:12:05.160,0:12:07.416
どう考えればいいのでしょうか？

0:12:07.440,0:12:11.576
生物のすべてが[br]DNAに基づいているという

0:12:11.600,0:12:14.456
仮定のようですが

0:12:14.480,0:12:18.736
自己複製分子の確率空間は[br]DNAより高いもがあるのでしょうか？

0:12:18.760,0:12:21.856
６種のヌクレオチドを持つ[br]DNAよりも高いですか？

0:12:21.880,0:12:24.256
フロイド・ロムズバーグ:[br]全くその通りです

0:12:24.280,0:12:26.016
私の研究が示すものは

0:12:26.040,0:12:29.736
申し上げたとおり[br]常に偏見が付きまといます

0:12:29.760,0:12:31.136
つまり 私たちは完璧であり

0:12:31.160,0:12:33.736
最適化され[br]神がこのように人間を作られ

0:12:33.760,0:12:35.856
進化が我々を完璧にしたと

0:12:35.880,0:12:39.160
私たちは自然界の分子以外に[br]機能する分子を作りました

0:12:40.440,0:12:43.656
それが示唆することは[br]化学と物理の原理に則る

0:12:43.680,0:12:46.336
いかなる分子も

0:12:46.360,0:12:47.616
それらを最適化でき

0:12:47.640,0:12:50.376
自然界の分子と同じことをします

0:12:50.400,0:12:52.136
そこに魔法はありません

0:12:52.160,0:12:53.536
そのことは生物が異なる形で

0:12:53.560,0:12:55.616
進化できることを[br]示唆していると思います

0:12:55.640,0:12:58.496
他の種類のDNAを使って[br]私たちと類似ものができるとか

0:12:58.520,0:13:00.240
全くDNAを使わないかもしれません

0:13:01.120,0:13:02.376
クリス: 確率空間は

0:13:02.400,0:13:05.736
どの程度だとお考えですか？

0:13:05.760,0:13:09.416
知ることができるでしょうか？[br]DNA分子のようであったり

0:13:09.440,0:13:11.990
自己複製して[br]潜在的に生物を創れる

0:13:11.990,0:13:14.336
全く違ったものかもしれません

0:13:14.360,0:13:16.856
フロイド: 個人的意見ですが[br]新しい生物を発見しても

0:13:16.880,0:13:19.096
多分気付かないと思います

0:13:19.120,0:13:22.056
クリス: 水などがあって[br]生存に適した場所である

0:13:22.080,0:13:24.496
ゴルディロックス惑星を[br]目指して調査するなんて

0:13:24.520,0:13:26.816
ひょっとして非常に[br]偏狭な仮説かもしれません

0:13:26.840,0:13:30.256
フロイド: 話し相手を見つけたいなら[br]ダメかもしれませんが

0:13:30.280,0:13:33.176
ただ別の形の生物を探すというなら

0:13:33.200,0:13:37.096
街路灯の下で 生物を探せると思います

0:13:37.120,0:13:40.456
クリス: 全員を驚かせてくれてありがとう

0:13:40.480,0:13:43.120
（拍手）