マロリーワーナーが言うように、アーティファクトはセクシーでもデリケートでもありません。 スミソニアン国立アメリカ歴史博物館の医学と科学の部門で働いているワーナーは、何らかの形で科学のコースを変えたアイテムの大規模なアーカイブをキュレーションするのを助けます。 彼女は、Human Genome Project（人間の遺伝物質の最初の完全な青写真を生み出した画期的な取り組み）の科学者が使用するDNAアナライザーと、1970年代の合成インスリン遺伝子構築の試みの写真フィルムを指しています。 彼女は、遺伝子研究に関連する部分の多くは「巨大な、冷蔵庫サイズの科学的なもの」だと彼女は言う。
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RICH：アメリカ企業：アメリカのビジネスの歴史
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2005年から2015年に製造されたRoche 454 GS FLX + DNA遺伝子シーケンサーは、実際には冷蔵庫よりも少し短く、公式の製品仕様によると500ポンド以上の重量があります。 ロシュのマシンもユニークです。商業的に販売された最初の次世代遺伝子シーケンサーです。 合成による配列決定として知られる当時の新しい技術を使用して、遺伝暗号を構成する塩基の配列を分解しました。
肉眼で見るには小さすぎる小さな生物でさえ、その外観から病気への反応までのすべてを決定するために協力して働く何百もの遺伝子を含んでいます。 これらの遺伝子は、塩基の交互パターンで構成されています。 パターンを読み取ることにより（遺伝子配列決定として知られるプロセス）、科学者は生物がどのように機能するかについて多くを学ぶことができます。
次世代シーケンサーは、遺伝子配列決定に必要なコストと時間を劇的に削減しました。 それは難解な信任状のように思えるかもしれませんが、Sangerシーケンシングとして知られる方法に大きく依存して、ヒトゲノムプロジェクトは約13年、推定30億ドルでヒトゲノム全体をシーケンシングしたと考えてください。 同社によれば、次世代のRoche 454マシンは10日でそのタスクを実行でき、小規模なチームが膨大な量の遺伝データを大幅に短い時間で結合できるようになりました。
Roche 454シーケンサーは、イチゴ、バクテリア、ネアンデルタール人の遺伝的謎を解明するために使用されています。 彼らは、科学者が開発途上国の耐病性を理解するのに役立つデータを作成しました。 そして、ある忘れがたいケースでは、その状態が何年も医者を困惑させたアメリカ人の少年を診断しました。
Roche 454シーケンサーは、イチゴ、バクテリア、ネアンデルタール人の遺伝的謎を解明するために使用されています。 彼らは、科学者が開発途上国の耐病性を理解するのに役立つデータを作成しました。 そして、ある忘れがたいケースでは、その状態が何年も医者を困惑させたアメリカ人の少年を診断しました。
しかし、ロシュ454が行った最も興味深いことの1つは、チョコレートの未来を確保することです。
約25年前、多くの人々が世界のチョコレートの供給について深く懸念するようになりました。 私たちが知っているチョコレートは、甘くておいしい形で、 テオブロマカカオの木の産物であるカカオ豆から作られています。
T. cacaoは中南米原産であり、人々は何世紀にもわたってその豆を収穫してきました。 ヨーロッパ人は彼らが新世界と呼んだものへの初期の旅行で最初にカカオの木に出会いました。 カカオ豆の天然産物は苦いので、ヨーロッパ人はチョコレートと砂糖を混ぜ始めました。そして、まだ終わっていない流行が始まりました。 チョコレートは今日、数十億ドル規模のビジネスであり、中国、インド、ロシア、ブラジルなどの国々からの需要が高まっています。
ガーナでカカオを収穫し、鞘を切り取り、種子と果肉をすくい出します。 （スミソニアンアーカイブセンター、国立アメリカ歴史博物館） しかし、新たな需要は古代の問題に直面しています。 生産を拡大するため、カカオの木は西アフリカに移植され、熱帯気候で快適に成長することができました。 しかし、カカオの木は成熟するのに数年かかり、あまり生産的ではありません。1本の木は、毎年1ポンドのチョコレートを作るのに大体のポッドを生産します。
それでも、最も差し迫った問題は、これらの木が病気に非常に弱いということです。 1980年代後半、ブラジルのバイーア地方のカカオの木に、魔女のほうき菌という空想的な名前の壊滅的な枯れ花が咲き始めました。 魔女のほうきは、感染した木の上に形成される枝の小さなほうきの形のクラスターからその名前を取得します。 わずか10年で、バイーアのチョコレートの生産量は半減しました。 科学者やキャンディメーカーは、魔女のほうき、またはカカオの木に感染するもう一つの壊滅的な菌である凍ったポッドが、世界トップクラスのカカオ豆輸出業者の本拠地であるガーナ、コートジボワール、ナイジェリアの西アフリカ諸国の農場に到達することを恐れました。
「私たちの問題は、凍りついたポッドと魔女のほうきに耐性のある木を育ててから、それらの病気が西アフリカに伝わる必要があることでした」とマイアミのUSDAの研究分子生物学者であるDavid Kuhnは言います。 「[その]場合、キャンディバーは35ドルになります。」
35ドルのキャンディバーが大惨事のように見えない場合、推定650万人の農家が生計をチョコレートに依存しており、市場の急激な変化が壊滅的な影響をもたらす可能性があることを考慮してください。
マイアミの科学者たちは、病気に強い木を育てることを検討していましたが、ゆっくりと進みました。 クーンは、「その性質による樹木育種は非常に遅いプロセスである」と説明します。 十字架を作り、木に手で受粉し、さやを手に入れ、種を取り、それらを植えてから、それらの木が開花するまで3〜5年待ってから、それらを評価できるようになります。」言い換えると、科学者が特定の作物が病気に強い豆を生産するために成功して育てられたかどうかを科学者が理解することができるようになるまで3〜5年かかります。
火星会社のハワード・シャピロは、世界中の科学者チームを集めて、カカオのゲノムの配列を決定しました。 （スミソニアンアーカイブセンター、国立アメリカ歴史博物館） 2008年、ハワードシャピロの指揮のもと、キャンディー会社Mars、Inc.はシーケンシングテクノロジーの台頭に触発され、 T。cacaoゲノム全体をシーケンシングするための多国籍プロジェクトへの資金提供に1, 000万ドルを寄付することに同意しました。 完全なコピーは、科学者やブリーダーがどの特定の遺伝子が病気を防ぐかをより迅速に特定できるようにすることで、繁殖プロセスをスピードアップできます。 木は熱帯であるため、多国籍コンソーシアムはカカオゲノムプロジェクトに取り組むために進化しました。 コスタリカのチームは、地元のT.カカオの木をサンプリングしました。 マイアミのKuhnの研究室は、植物の遺伝物質の抽出を支援し、遺伝物質が処理および配列決定された研究室にその物質を送りました。
T. cacaoは「私たちが行った最初の大規模植物」でした、とインディアナ大学の元シーケンシングディレクターであるKeithanne Mockaitisは言います。 彼女はRoche 454や他の次世代シーケンサーで数年間働いていましたが、 T。cacaoプロジェクトの規模と詳細により、これまでで最も野心的なプロジェクトの1つになりました。
彼女は、火星が世界中の科学者、ブリーダー、農民をお互いに紹介することで助けたと言います。 「会議を開催し、時には実際にアフリカのカカオのブリーダーを招待することもありました。私は彼らに会って彼らの知っていることを理解できたので、それは素晴らしいことでした」とMockaitisは言います。
プロジェクトのデータがオープンソースになるため、農家との接触は非常に貴重でした。 つまり、科学者の調査結果は、ウェブサイトで無料で利用できるようになります。
2010年に最初の公開Webサイトが公開され、完全な結果が得られました。 さらに3年間、チームはデータの追加とより充実したゲノムの生成に取り組み、2013年に論文を発表しました。チョコレートの課題は残っていますが、Mockaitisはゲノムが前向きな第一歩であると言います。
6年前、博物館の博物館の仕事と産業の部門の議長であるPeter Liebholdは、アメリカのビジネスの歴史に関する大規模な展示のための潜在的なアーティファクトを調査しながら、カカオゲノムプロジェクトに出会いました。 彼はオープンソースプロジェクトに惹かれました。なぜなら、それは研究開発プロセスに対する斬新で成功したアプローチを表していたからです。
「研究開発について考えるとき、それは重要であり、非常に異なる方法で達成されたと言いたかったのです」とLiebhold氏は言います。 彼は、インディアナ大学のロシュ454シーケンサーを購入するというアイデアを浮かびました。
マシンは使用されなくなり、新しい技術に置き換えられましたが（2015年に製造業者によって製造中止になる予定でした）、完全な遺伝子シーケンサーを求めることは大胆でした。 最盛期には、シーケンサーのコストは約700, 000ドルになりました（現在、製品ラインが縮小しているため、eBayで購入することができます）。 「スミソニアンで働くことの喜びは、人々に不当な要求をすることができることです」とリーブホールドは言います。
彼女が科学者になった理由の1つとしてスミソニアンへの10代の旅行を引用するバージニア出身のモックハイティスは、その要請について聞いて興奮していました。 ロシュは、インディアナ大学に機械を寄付し、出荷し、修理するために支払うことに同意しました。 モカイティスは新しい研究室に移動しましたが、彼女は研究室のサンプルチューブとテストプレートを寄付に追加しました。
Mockaitisから寄贈されたプレートの1つ（ピコタイターテストプレートと呼ばれる）が、カカオ農民の写真とカカオポッドのレプリカとともに展示会に登場します。 写真では、シーケンサーは暗い背景に対してきらきら光り、きちんとした表面は機能的にハミングしているように見えます。 写真の上には、カカオ農家が収穫に使用する可能性のある長くて鈍いナイフがあります。 2組の機器間のギャップは広大ですが、展示が実証しようとするように、ギャップは埋めることができます。
「この[ストーリー]は、とてもグローバルなストーリーであるため、特に素晴らしいものです」とワーナーは言います。 「北米中に科学者がいます。この研究は世界の他の地域の農民に利益をもたらすでしょう。」
シーケンサー自体に関しては、現在は博物館の保管庫にある箱の中に住んでいます。 展示会には大きすぎた、とワーナーは言いますが、彼女は、最近訪問したロシュの幹部を含め、誰にでも尋ねます。 Liebhold氏は、この技術は「もはや最先端ではない」と認めています。シーケンサーは物語にとって重要でしたが、すでに歴史に登場しています。
新しい常設展示「American Enterprise」は、ワシントンDCのスミソニアン国立アメリカ歴史博物館で7月1日に開かれ、小さな従属農業国から世界最大の経済国の1つまでの米国の発展をたどります。
