Biotechnology |
|
Biotehnologija |
The meaning of artificial life
|
|
Smisao umjetnog života
|
How the synthetic bacterium was made
|
|
Kako je stvorena sintetička bakterija
|
Bioterrorism
|
|
Bioterorizam
|
Synthetic genomics
|
|
Sintetska genomika
|
Technology |
|
Tehnologija |
Biofuel turns to a healthier diet
|
|
Biogorivo se okreće zdravijoj prehrani
|
Effects of volcanic ash on jet engines
|
|
Učinci vulkanskog pepela na motore mlaznih zrakoplova
|
Health |
|
Zdravlje |
Eat less, live longer
|
|
Jedite manje, živite dulje
|
Science |
|
Znanost |
Language makes us human
|
|
Jezici nas čine ljudima
|
|
|
|
|
The meaning of artificial life
Craig Venter and his teams at the J. Craig Venter Institute in Rockville, Maryland, and San Diego, California, have proven to be technical wizards by synthesising a genome from code contained on a computer, and using it to start a cell line of the resulting synthetic organism.
If demonstration was needed that there is no such thing as the "mystery of life", they have provided it in stunning style.
Venter's team spent about S40 million to create the synthetic cell.
The costs of making long stretches of DNA - currently about $1 per letter - will almost certainly fall.
But even if synthetic genomes become dramatically cheaper to make, there is still the question of how to write one.
We have a long way to go to really develop sufficient understanding to build an operational genome "from scratch".
It is like trying to build a car engine when you don't understand what the individual parts do.
Even if biologists learn how to write novel genomes fluently, they face another problem: getting the enormous molecules to "boot up" in a foreign cell.
Venter's genome was modelled on that of a mycobacterium, and was implanted into the cytoplasm...
|
|
Smisao umjetnog života
Craig Venter i njegovi timovi u institutu J. Craig Venter u Rockvilleu, Maryland, te u San Diegu, Kalifornija, dokazali su kako su tehnički čarobnjaci tako što su sintetizirali genom iz koda sadržanog na računalu, te ga upotrijebili kako bi pokrenuli staničnu liniju rezultirajućeg sintetičkog organizma.
Ako je bila potrebna demonstracija kako ne postoji tako nešto kao što je "misterij života", oni su je pružili u zapanjujućem stilu.
Venterov tim je potrošio oko 40 milijuna dolara kako bi stvorio sintetičku stanicu.
Troškovi izrade dugih nizova DNK - koji trenutno iznose oko 1 dolar po slovu - gotovo će sigurno pasti.
Ali čak i ako postane dramatično jeftinije proizvoditi sintetičke genome, i dalje postoji pitanje kako napisati jednog.
Moramo proći dug put prije nego što stvarno razvijemo dovoljno razumijevanja kako bismo "od nule" proizveli funkcionalni genom.
To je poput pokušaja da izradite motor automobila bez razumijevanja čemu služe pojedinačni dijelovi.
Čak i ako biolozi nauče kako tečno napisati nove genome, suočavaju se s još jednim problemom: kako dobiti da se goleme molekule "pokrenu" u stranoj stanici.
Venterov genom je modeliran prema onom mikobakterije, te je ugrađen u citoplazmu...
|
How the synthetic bacterium was made
What are the basics?
Craig Venter's team made a synthetic cell by stitching together the genome of a goat pathogen called Mycoplasma mycoides from smaller stretches of DNA synthesised in the lab.
They then inserted the genome into the empty cytoplasm of a related bacterium, Mycoplasma capricolum.
The transplanted genome booted up in its host cell, and then divided over and over to make billions of cells.
The new strain has been named "JCVI-syn1.O".
Nice, but it sounds familiar!
Venter and his team have previously accomplished both feats - creating a synthetic genome and transplanting a genome from one bacterium into another - but this time they have combined the two.
Achieving this trick was the breakthrough - and Venter has not published all the details on how it was achieved.
Why not - do they want to patent the technique?
Yes.
JCVI's main funder, a company also headed by Venter, called Synthetic Genomics, has exclusive access to all the technology JCVI produces, and has applied for 13 patents on unique synthetic genomes invented by the JCVI team.
The JCVI applied in 2006 for a patent on the "minimal bacterial genome" that Venter now hopes to assemble.
Can Venter expect to become mega-rich?
Very likely.
Venter is hoping...
|
|
Kako je stvorena sintetička bakterija
Koje su osnove?
Tim Craiga Ventera stvorio je sintetičku stanicu spajajući genom kozjeg patogena po imenu Mycoplasma mycoides iz manjih nizova DNK sintetiziranih u laboratoriju.
Zatim su umetnuli genom u praznu citoplazmu srodne bakterije, Mycoplasma capricolum.
Transplantirani genom se pokrenuo u svojoj stanici domaćinu, te se zatim podijelio iznova i iznova i stvorio milijarde stanica.
Novi soj je nazvan "JCVI-syn1.O".
Lijepo, ali to zvuči poznato!
Venter i njegov tim su prethodno postigli obje stvari - stvaranje sintetičkog genoma i transplantaciju genoma iz jedne bakterije u drugu - ali ovaj su put uspjeli kombinirati to dvoje.
Postizanje tog trika je zaista velik uspjeh - a Venter nije objavio sve detalje kako je to postignuto.
Zašto ne - zar žele patentirati tehniku?
Da.
Glavni financijer JCVI-a, kompanija koju također vodi Venter, pod nazivom Synthetic Genomics, ima ekskluzivan pristup kompletnoj tehnologiji koju JCVI proizvodi, te je podnijela zahtjev za 13 patenata na jedinstvene sintetičke genome koje je izumio JCVI tim.
JCVI je 2006. godine podnio zahtjev za patent na "minimalni bakterijski genom" za kojeg se Venter trenutno nada kako će ga sastaviti.
Može li Venter očekivati da postane strašno bogat?
Vrlo vjerojatno.
Venter se nada...
|
Bioterrorism
Now that synthetic life has been made in the lab, how do we make sure it stays there?
For Venter and his team, this was simple: the cells they created require a broth of nutrients unlikely to be found outside the lab.
Their genome also lacks the harmful genes from the goat pathogen on which it was based.
"We don't work with goats, so we think we have pretty good containment systems," Venter says.
Future synthetic cells, though, will require extra measures.
One approach would be to make cells that incorporate a synthetic amino acid into their proteins, so no proteins could be made without the supplement.
James Collins at Boston University envisions a killer genetic circuit that is shut off by a lab chemical, and switched on outside the lab.
"If they are not in their happy lab environment they would commit cellular hara-kiri," he says.
Bacteria could also be programmed to stop dividing after a certain number of generations.
George Church of Harvard Medical School has called for all synthetic biology labs and their suppliers to be registered...
|
|
Bioterorizam
Sada kada je sintetički život stvoren u laboratoriju, kako možemo osigurati da tamo i ostane?
Za Ventera i njegov tim, to je bilo jednostavno: stanice koje su stvorili zahtijevaju juhu od hranjivih tvari za koju je malo vjerojatno da se može naći izvan laboratorija.
Njihov genom također nema štetne gene iz kozjeg patogena na kojem je zasnovan.
"Mi ne radimo s kozama, tako da smatramo da imamo prilično dobre sustave za ograničenje opasnosti," kaže Venter.
Pa ipak, buduće sintetičke stanice će zahtijevati dodatne mjere.
Jedan pristup bio bi stvoriti stanice koje sadrže sintetičku aminokiselinu u svojim proteinima, tako da se proteini ne bi mogli stvoriti bez dodatka.
James Collins sa Sveučilišta u Bostonu zamislio je ubojiti genetički sklop koji se isključuje pomoću laboratorijskog kemijskog spoja, a uključuje izvan laboratorija.
"Ako nisu u svom sretnom laboratorijskom okruženju one će počiniti stanični harakiri," kaže on.
Bakterije bi se također mogle programirati da se prestanu dijeliti nakon određenog broja generacija.
George Church s Medicinskog fakulteta u Harvardu je pozvao da se svi laboratoriji sintetičke biologije i njihovi isporučitelji registriraju...
|
Synthetic genomics
In 2003 we were able to use DNA made from a sequence in a computer rather than a copy made by an enzyme.
By 2008 we could synthesise a small bacterial chromosome, though we were unable to activate it in a cell.
We have now achieved this step with the 1.08-million-base-pair genome.
We did not create life from scratch: we transformed existing life into new life.
Nor did we design and build a new chromosome from scratch.
Rather, using only digitised information, we synthesised a modified version, a copy of the M. mycoides genome with 14 of its genes deleted and a "watermark" written in another 5000 base pairs.
The result is not an "artificial" life form; it is a living, self-replicating cell that most microbiologists would find hard to distinguish from the progenitor cell.
It took 15 years to get to this experiment.
Our synthetic cell is a small but highly significant step in synthetic genomics.
Without this success, there would be no future for what has been, until now, a theoretical field.
We now have a new set of tools to begin to understand cellular life, to test combinations of the 40 million sequenced genes...
|
|
Sintetska genomika
2003. godine bili smo sposobni upotrijebiti DNK napravljen iz sekvence u računalu a ne kopije napravljene od strane enzima.
Do 2008. godine mogli smo sintetizirati mali bakterijski kromosom, iako nismo bili u mogućnosti aktivirati ga u stanici.
Sada smo postigli taj korak sa genomom od 1,08 milijuna baznih parova.
Mi nismo stvorili život ispočetka: mi smo transformirali postojeći život u novi život.
Niti smo dizajnirali i izgradili novi kromosom od nule.
Umjesto toga, koristeći samo digitalizirane podatke, mi smo sintetizirali izmijenjenu verziju, kopiju genoma M. mycoides uz brisanje 14 njenih gena i upisan "vodeni žig" u dodatnih 5000 baznih parova.
Rezultat nije "umjetni" životni oblik; to je živa, samoreplicirajuća stanica koju bi većina mikrobiologa teško razlikovala od izvorne stanice.
Bilo je potrebno 15 godina da dođemo do ovog eksperimenta.
Naša sintetska stanica je malen ali vrlo značajan korak u sintetskoj genomici.
Bez tog uspjeha, ne bi bilo budućnosti za ono što je bilo, barem do sada, područje teorije.
Sada imamo novi skup alata kako bismo počeli razumijevati stanični život, kako bismo isprobali kombinacije 40 milijuna sekvenciranih gena...
|
|
|
|
|
Biofuel turns to a healthier diet
The feast is coming to an end for biofuel producers.
Their supposedly clean, green fuel has been gobbling up some of the choicest food crops, including corn, rape and soya, leading to controversy and protests around the world.
Now the industry increasingly finds itself forced to dine on more meagre fare: the inedible scraps left by other industries.
But it is now finding ways to turn these scraps into a hearty dinner.
First-generation biofuels are a victim of their own success.
Talk of climate change and energy security led to a surge in crops grown to fill fuel tanks rather than stomachs, bringing food price hikes and changes in land use.
So the goal now is to efficiently convert so-called "second-generation" sources - grasses, wood, paper and the inedible waste from food crops - into biofuels.
One of the main biofuels is bioethanol, which could supplement or even replace gasoline as a transportation fuel.
Squeezing meaningful quantities of bioethanol from this waste is challenging but not impossible.
In a report last year, the Biotechnology Industry Organization, a lobby group based in Washington DC, estimated that second-generation biofuels could reduce annual US petroleum imports...
|
|
Biogorivo se okreće zdravijoj prehrani
Gozba je pri kraju za proizvođače biogoriva.
Njihovo navodno čisto, zeleno gorivo je pojelo neke od najčešće ubiranih usjeva, kao što su kukuruz, repa i soja, što je dovelo do kontroverze i prosvjeda diljem svijeta.
Sada je industrija sve više prisiljena jesti slabiju hranu: nejestive otpatke koji preostanu iz drugih industrija.
Ali sada pronalazi načine da pretvori te otpatke u dobru večeru.
Biogoriva prve generacije su žrtve vlastitog uspjeha.
Razgovor o klimatskim promjenama i energetskoj sigurnosti je doveo do sve većeg uzgajanja usjeva kako bi se napunili spremnici za gorivo umjesto želudaca, što je dovelo do rasta cijena hrane i promjena u korištenju zemljišta.
Tako je sada cilj učinkovito pretvoriti takozvane "izvore druge generacije" - travu, drvo, papir i nejestive otpatke usjeva hrane - u biogoriva.
Jedan od glavnih biogoriva je bioetanol, koji bi mogao dopuniti ili čak zamijeniti benzin kao prijevozno gorivo.
Cijeđenje smislene količine bioetanola iz tog otpada je izazovno ali ne i nemoguće.
U izvješću prošle godine, Organizacija biotehnološke industrije, lobistička grupa sa sjedištem u Washingtonu, procijenila je da bi biogoriva druge generacije mogla smanjiti godišnji američki uvoz nafte...
|
Effects of volcanic ash on jet engines
How much volcanic ash can an aircraft safely fly through?
If you listen to the organisations responsible for flight safety, you might believe it's a known quantity, backed by hard data.
In fact, it is far from it.
The difficulty of determining a safe threshold is highlighted by the decision last week by the UK's Civil Aviation Authority (CAA) - which has led Europe's response to the periodic ash clouds from the Eyjafjallajbkull volcano in Iceland - to relax its rules.
This change has allowed some aircraft to fly through regions where there is up to 4 milligrams of ash per cubic metre of air.
Less than a month ago, any region where there was more than 2 milligrams of ash per cubic metre was out of bounds, and before that the International Civil Aviation Organization banned flying where there was any ash at all.
The changes don't seem to be based on any real scientific measurements.
Meanwhile, airlines and their passengers are becoming increasingly frustrated by the disruption caused by limits that may be unnecessarily strict.
The limits are being set mainly on the basis of previous encounters with volcanic ash...
|
|
Učinci vulkanskog pepela na motore mlaznih zrakoplova
Kroz koliko vulkanskog pepela zrakoplov može sigurno letjeti?
Ako slušate organizacije odgovorne za sigurnost letenja, mogli biste povjerovati da je to poznata količina, podržana čvrstim podacima.
U stvarnosti, ona je daleko od toga.
Poteškoća kod određivanja sigurnog praga je naglašena odlukom prošlog tjedna od strane britanske Uprave za civilno zrakoplovstvo (CAA) - koja je dovela do toga da reakcija Europe na periodične oblake pepela iz vulkana Eyjafjallajbkull na Islandu bude - ublažavanje njihovih pravila.
Ova promjena je omogućila nekim zrakoplovima da lete kroz područja gdje postoji do 4 miligrama pepela po kubičnom metru zraka.
Prije manje od mjesec dana, svako područje gdje je bilo više od 2 miligrama pepela po kubičnom metru bilo je izvan dosega, a prije toga je Međunarodna organizacija civilnog zrakoplovstva zabranila letenje gdje je bilo ikakvog pepela.
Čini se da promjene nisu utemeljene na bilo kakvim stvarnim znanstvenim mjerenjima.
U međuvremenu, zračne kompanije i njihovi putnici postaju sve više frustrirani prekidima uzrokovanim ograničenjima koja bi mogla biti nepotrebno stroga.
Ograničenja su postavljena uglavnom na temelju prethodnih susreta s vulkanskim pepelom...
|
|
|
|
|
Eat less, live longer
In Greek mythology, the tale of the Trojan prince Tithonus is a tragic one.
His lover, the goddess Eos, asks Zeus to grant him eternal life, but forgets to specify eternal youth.
Time passes, and while the goddess of dawn stays young and beautiful, Tithonus degenerates into bedridden senility.
Eventually Eos shuts him in a chamber of her celestial palace, where his feeble voice can be heard begging for death.
Dreams of eternal youth feature in many cultures throughout history, but it was only in the 20th century that research into longevity really began.
Interest in calorie restriction began in 1935, when scientists made the surprising discovery that rats on a reduced-calorie diet lived longer, provided they were supplemented with sufficient vitamins and minerals.
While lifespan is reduced if calories are cut too drastically, it can be extended by cutting them moderately.
Calorie restriction has since been shown to extend the lives of other organisms including yeast, worms, fruit flies and mice.
Mice, for example, live up to 50 per cent longer if their calorie intake is cut...
|
|
Jedite manje, živite dulje
U grčkoj mitologiji, priča o trojanskom princu Tithonusu je tragična.
Njegova ljubavnica, božica Eos, moli Zeusa da mu podari vječni život, ali zaboravlja navesti vječnu mladost.
Vrijeme prolazi, a dok božica zore ostaje mlada i lijepa, Tithonus propada u nepokretnu senilnost.
Naposljetku ga Eos zatvara u odaju svog nebeskog dvora, gdje se njegov slab glas može čuti kako preklinje za smrt.
Snovi o vječnoj mladosti prikazuju se u mnogim kulturama kroz povijest, ali tek je u 20. stoljeću istraživanje dugovječnosti zaista i počelo.
Zanimanje za ograničavanje kalorija je započelo 1935. godine, kada su znanstvenici došli do iznenađujućeg otkrića da štakori na prehrani s manje kalorija dulje žive, pod uvjetom da im je prehrana nadopunjena s dovoljno vitamina i minerala.
Dok se životni vijek skraćuje ako se količina kalorija drastično smanji, može se produljiti ako se smanji umjereno.
Od tada se pokazalo da ograničavanje kalorija produljuje živote drugih organizama uključujući plijesni, crva, voćnih mušica i miševa.
Miševi, na primjer, žive do 50 posto dulje ako im se unos kalorija smanji...
|
|
|
|
|
Language makes us human
Languages are wonderfully idiosyncratic.
English puts its subject before its verb.
Finnish has lots of nouns, pronouns and adjectives.
Mandarin is highly tonal.
Yet despite these differences, one of the most influential ideas in the study of language is that of universal grammar.
Put forward by Noam Chomsky in the 1960s, it is widely interpreted as meaning that all languages are basically the same and that the human brain is born language-ready, with an in-built program that is able to decipher the common rules underpinning any mother tongue.
For five decades this idea has dominated work in linguistics, psychology and cognitive science.
To understand language, it implied, you must sweep aside the dazzling diversity of languages and find the common human core.
But what if the very diversity of languages is the key to understanding human communication?
This is the idea being put forward by linguists Nicholas Evans and Stephen Levinson.
They believe that languages do not share a common set of rules.
Instead, they say, their sheer variety is a defining feature of human communication - something not seen in other animals.
And that's not all.
Language diversity is the "crucial fact for understanding the place of language in human cognition", Levinson and Evans argue.
In recent years...
|
|
Jezici nas čine ljudima
Jezici su predivno osebujni.
U engleskom jeziku stavlja se subjekt prije pripadajućeg glagola.
Finski ima mnogo imenica, zamjenica i pridjeva.
Mandarinski je vrlo zvučan.
Pa ipak, unatoč tim razlikama, jedna od najutjecajnijih ideja u proučavanju jezika je ona o univerzalnoj gramatici.
Iznesena od strane Noama Chomskya 1960. godine, naširoko se interpretira u smislu da su svi jezici u osnovi isti i da je ljudski mozak rođen sa spremnošću za jezike, s ugrađenim programom koji je sposoban dešifrirati zajednička pravila koja su osnova bilo kojeg materinjeg jezika.
Tijekom pet desetljeća ova je ideja dominirala radovima u lingvistici, psihologiji i spoznajnoj znanosti.
Kako biste razumjeli jezik, implicirala je, morate staviti na stranu blještavu raznolikost jezika i pronaći zajedničku ljudsku jezgru.
Ali što ako je sama raznolikost jezika ključ za razumijevanje ljudske komunikacije?
To je ideja koju su predstavili lingvisti Nicholas Evans i Stephen Levinson.
Oni vjeruju da jezici ne dijele zajednički skup pravila.
Umjesto toga, kažu oni, njihova velika raznolikost je definirajuća osobina komunikacije kod ljudi - nešto što se ne može vidjeti kod drugih životinja.
I to nije sve.
Jezična raznolikost je "ključna činjenica za razumijevanje mjesta jezika u ljudskoj spoznaji", tvrde Levinson i Evans.
U posljednjih nekoliko godina...
|
|
|
