2023.10.03

TEDx要約:TEDxCaltech – J. Craig Venter – Future Biology

marugotoyoten

ジェイ・クレイグ・ヴェンターが「TEDxCaltech – J. Craig Venter – Future Biology」について語りました。この動画の要点と要約をまとめました

スピーカー

ジェイ・クレイグ・ヴェンター

３つの要点

要点１
合成生命の分野では、遺伝子コードのデジタル化が進展している。
要点２
ウイルスと細菌のゲノムを合成することに成功し、合成細菌ゲノムも作り出せるようになった。
要点３
合成DNAの移植やエラー修正の技術を開発し、合成ゲノミクスの未来に期待が持てる。

要約

合成生命と生物学のデジタル化
この講演では、コンピューターの世界と生物学の世界のインターフェースを含む合成生命の分野で進展した内容について話しました。私たちは数十年にわたり、ウイルスから細菌のゲノム、ヒトのゲノムまで、遺伝子コードを読み取り、デジタル化してきました。私たちの課題は、逆の方向に進んで合成生命を作り出すことです。

ウイルスと細菌のゲノムの構築
私たちの進展を示すために、小さなウイルスであるPhiX174のゲノムを合成しました。この合成DNAをE.coliに注入することで、細胞はそれを認識し、ウイルスの形成に必要なタンパク質を製造しました。これにより、ソフトウェア（合成DNA）が自らのハードウェア（ウイルス）を構築できることが示されました。しかし、私たちの目標は完全な細菌のゲノムを作り出すことでした。最も小さい既知の細菌のゲノムであるMycoplasmagenitaliumを選び、合成DNAの断片を段階的に組み立て始めました。このプロセスは遅く、困難でしたが、最終的には初めて完全な合成細菌ゲノムを作り出すことに成功しました。

合成DNAの移植と課題の克服
合成細菌ゲノムを他の細胞に移植するために、外部のDNAを認識して破壊する制限酵素という大きな問題に直面しました。私たちはDNAをメチル化し、受容細胞から制限酵素遺伝子を除去することで、この問題を解決しました。これにより、合成染色体を移植し、ある種を別の種に変換することに成功しました。また、酵母で完全な細菌ゲノムをクローンする技術も開発し、DNAの取り扱いを容易にしました。しかし、合成染色体を起動させるのを妨げる遺伝子コードのエラーが発生しました。合成DNAのデコードのための新しいソフトウェアを開発し、エラーを修正し、完全に合成されたゲノムを移植することに成功しました。

合成ゲノミクスの未来
私たちの実験の成功により、合成ゲノミクスでは何でも可能であることが示されました。私たちは数百万の遺伝子を利用して新しい細胞や種を設計することができます。合成ゲノミクスの分野は、数少ない部品が無数の設計の道を開いた電子工業の初期の日々に似ています。今後は、容易に生物学的なユニットを設計・作成できる未来を見据えています。ゲノミクスとロボット工学を組み合わせることで、プロセスを加速し、合成生物学の可能性を最大限に引き出すことができます。

▼今回の動画