Paul Rothemund fa magie con il DNA.

Esite un'antica credenza universale per cui le parole hanno potere, e gli incantesimi esistono, e se solo pronunciassimo le parole giuste, allora, whooosh! Arriverebbe una valanga a spazzare via gli hobbit, giusto? E' un'idea molto seducente perché noi siamo molto pigri, come l'apprendista stregone, o il miglior programmatore di computer del mondo. E questa idea esercita su di noi una forte attrazione. Amiamo l'idea che le parole, una volta pronunciate -- siano un po' più di mera informazione, ma evochino un'azione concreta nel mondo reale e ci aiutino nel lavoro. Ovviamente, con la quantità di computer e di robot programmabili, questa è una cosa facile da immaginare. Quanti di voi sanno di cosa sto parlando? Alzate la mano destra. OK. Quanti di voi non sanno di cosa sto parlando? Alzate la sinistra. OK. Bene. Favoloso. Fin troppo facile. Voi avete dei computer molto insicuri! Ora, questo è un tipo di magia differente. E' un programma per computer fatto di zero e uno. Può essere "pronunciato" su un computer. Così. E possiamo scriverlo in un linguaggio di programmazione ad alto livello. Un mago del computer può scrivere questa cosa. Può essere compilata in una sequenza di zero e uno -- e 'pronunciata' da un computer. Questo rende i computer così potenti, questi linguaggi di alto livello che si possono compilare. Io voglio dirvi che non c'è bisogno di un computer per fare un incantesimo. Quello che si può fare a livello molecolare è che, codificando delle informazioni- si codifica una magia, un programma, in molecole - poi la fisica interpreta direttamente tali informazioni ed eseguire un programma. Ed è quello che succede nelle proteine. Quando la sequenza di aminoacidi viene 'pronunciata' in atomi, queste lettere si attaccano l'una all'altra. Il tutto collassa in una forma tridimensionale che la trasforma in una nanomacchina che taglia il DNA. E la cosa interessante è che cambiando la sequenza, si modifica anche il ripiegamento tridimensionale. Ottenete una graffettatrice di DNA. Questi sono i programmi molecolari che vogliamo poter scrivere, ma non conosciamo il linguaggio della macchina delle proteine; non abbiamo un compilatore per proteine. Perciò mi sono unito a un gruppo che prova a fare magie molecolari con il DNA. Usiamo il DNA perché costa meno. E' più facile da maneggiare. E lo capiamo molto bene. Lo capiamo così bene che pensiamo di poter scrivere linguaggi di programmazione per il DNA e avere compilatori molecolari. Pensiamo di poterci riuscire. E la mia prima domanda nel fare questo una delle domande - fu : Come si può creare una forma arbitraria o un modello dal DNA? E ho deciso di usare un tipo di origami di DNA, dove si prende un lungo spezzone di DNA e lo si ripiega in qualsiasi forma o nel pattern desiderato. Ecco una forma. Ho passato circa un anno in casa, in mutande, a scviere codici, come Linus [Torvalds] nella foto di prima. E il programma prende una forma, sputa fuori 250 sequenze di DNA. Queste brevi sequenze di DNA ripiegheranno gli spezzoni nella forma che vogliamo. Quindi, scrivete un'email con queste sequenze a un'azienda, e l'azienda le pronuncia su un sintetizzatore di DNA. E' una macchina grande come una fotocopiatrice. Prendono l' email e sostituiscono ogni lettera del vostro messaggio, con degli insiemi di 30 atomi, uno per ogni lettera, A,T,C e G nel DNA. Li ordinano nella sequenza corretta, e ve li rispediscono via FedEx. Poi riceverete per posta 250 di questi in piccole provette. Li mischio, aggiungo un po' di acqua salata, e poi aggiungo lo spezzone di cui vi parlavo, che ho rubato da un virus. E poi portate il tutto a ebollizione. Lasciate raffreddare fino a temperatura ambiente, e mentre lo fate questi piccoli spezzoni fanno quanto segue: ognuno si lega allo spezzone lungo in un punto, e poi c'e` una seconda metà che si lega allo spezzone in un punto lontano e avvicina i due punti dello spezzone in modo che questi si uniscano. L'effetto macroscopico dei 250 spezzoni è di ripiegare lo spezzone nella forma ricercata; simile a questa forma. Lo facciamo sul serio nella provetta. In ogni goccia d'acqua avete 50 miliardi di questi. Se guardate al microscopio li vedete su una superficie. E il bello è che se cambiate la sequenza e cambiate la magia, cambiate solo la sequenza delle graffette. Potete creare una molecola come questa, e sapete, a lui piace stare con gli amici. Molti di loro sono venuti davvero bene. Se cambiate ancora la magia, cambiate di nuovo la sequenza. Ottenete dei bei triangoli di 130 nanometri. Se lo fate di nuovo ottenete dei pattern arbitrari. Su un rettangolo potete dipingere pattern di Nord e Sud America, o la parola "DNA" E' origami con il DNA, ed è uno dei molti modi di fare magie molecolari utilizzando il DNA. Alla fine vogliamo capire come programmare l'auto assemblaggio per poter costruire qualsiasi cosa. Vogliamo poter costruire artefatti tecnologici che possano essere utili al mondo. Vogliamo imparare a costruire artefatti biologici, come persone, balene e alberi. E se riuscissimo a raggiungere un tale livello di complessità, se la nostra abilità di programmare molecole diventasse così grande, allora quello sarebbe veramente magico. Grazie mille. (Applausi)