Maybe you built a mashed potato volcano or concocted a potion.

マッシュポテトの火山を作ったり、薬を調合したり。

Yeah, that one didn't taste very good or give me special powers.

ああ、あれはあまりおいしくなかったし、特別な力も得られなかった。

I want my money back.

お金を返してほしい。

But the thing is, we humans have been playing with our food for thousands of years and with some pretty amazing results, from seedless watermelons to bean plants that can survive frigid winters to regular old broccoli.

種なしスイカから極寒の冬を越せる豆苗、そして普通のブロッコリーまで。

So much of what we find in the produce section we've altered in one way or another.

青果コーナーにあるものの多くは、私たちが何らかの形で手を加えたものだ。

For as long as humans have grown food, we've tinkered with it, trying to make our crops more nutritious, delicious, and resistant to harmful things like disease and drought.

人類が食物を栽培してきた限り、私たちは作物に手を加え、より栄養価が高く、おいしく、病気や干ばつといった害に強い作物を作ろうとしてきた。

And more recently, we figured out how to speed up the process by directly editing plant genes, those tiny units of DNA.

さらに最近では、植物の遺伝子、つまりDNAの小さな単位を直接編集することで、そのプロセスをスピードアップする方法を発見した。

Hi, I'm Alexis, and this is Crash Course Botany.

こんにちは、アレクシスです。

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Our understanding of plant genetics, or how traits get passed down from generation to generation in plants, has developed over thousands of years, from ancient farmers manually pollinating crops to everyone's favorite 19th century pea plant matchmaker and beyond.

植物遺伝学、つまり植物の形質がどのように世代から世代へと受け継がれていくのかについての我々の理解は、古代の農民が手作業で受粉させた作物から、19世紀のみんなが大好きなエンドウ豆の仲買人、そしてそれ以降に至るまで、何千年にもわたって発展してきた。

We now know that organisms pass down traits that make them more likely to survive and reproduce in their environment.

現在では、生物はその環境において生き残り繁殖しやすい形質を受け継いでいることがわかっている。

Over time, populations evolve as traits that help them survive are typically selected, and traits that make it harder to survive are usually weeded out.

時間の経過とともに集団は進化し、生存に役立つ形質が一般的に選択され、生存を困難にする形質は通常淘汰される。

That's natural selection at work, one of the main drivers of evolution.

それが自然淘汰であり、進化の主な原動力のひとつである。

But long before we knew what evolution was, humans figured out that if we selected plants or animals with the traits we liked and got them to reproduce, their offspring would likely have those same traits.

しかし、私たちが進化とは何かを知るずっと以前から、人類は自分たちの好きな形質を持つ植物や動物を選んで繁殖させれば、その子孫も同じ形質を持つ可能性が高いことを見出していた。

Scientists later dubbed this artificial selection because people were actively choosing what traits to pass down.

後に科学者たちはこれを人工淘汰と呼ぶようになったが、これは人々が受け継ぐべき形質を積極的に選んでいたからである。

And artificial selection through breeding, or controlling which plants reproduce with which, can lead to dramatic results in just a few generations, compared to natural selections millions of years.

また、品種改良による人工淘汰、つまりどの植物がどの植物と繁殖するかをコントロールすることで、自然の淘汰が何百万年もかかるのに比べ、わずか数世代で劇的な結果をもたらすこともある。

For example, around 4,000 years ago, farmers in the Mediterranean took a leafy weed and bred it with varieties they acquired through trade, encouraging an array of desirable traits.

たとえば、約4000年前、地中海沿岸の農民たちは、葉の茂る雑草を交易で手に入れた品種と交配させ、望ましい形質の数々を奨励した。

Eventually, that weed diverged into kale, kohlrabi, cauliflower, collard greens, cabbage, brussels sprouts, Romanesco, and broccoli.

やがてその雑草は、ケール、コールラビ、カリフラワー、コラード・グリーン、キャベツ、芽キャベツ、ロマネスコ、ブロッコリーへと分岐していった。

Yup, those are all different varieties of the same species.

そう、それらはすべて同じ種の異なる品種だ。

It's artificial selection so extreme that they're known as the dog breeds of the plant world.

植物界の犬種と呼ばれるほど極端な人工淘汰なのだ。

And today, as climate change affects crops globally, scientists are investigating new, and harnessing old, ways to breed plants that could help stabilize and even increase our food supply.

そして今日、気候変動が世界的に農作物に影響を及ぼすなか、科学者たちは、食糧供給を安定させ、さらには増加させるのに役立つ可能性のある植物を育種するための新しい、そして古い方法を研究している。

Like in Mexico, indigenous farmers have been breeding spineless cacti for centuries as a drought-tolerant crop to feed livestock.

メキシコのように、先住民の農家は何世紀にもわたって、家畜の飼料となる干ばつに強い作物として棘のないサボテンを育種してきた。

But now, these cacti are also being grown by farmers in Eastern Africa and the Middle East, where climate change-induced drought has hit hard.

しかし現在では、気候変動による干ばつが大きな打撃となっている東アフリカや中東の農家でも、こうしたサボテンが栽培されている。

And similar strategies are being used all over the world to breed more resilient staples of the human diet, too.

そして同様の戦略は、人間の食卓の主食となる、より弾力性のあるものを育種するためにも世界中で使われている。

Beneficial traits like drought tolerance are caused by specific genes encoded in a plant's DNA, which is basically its molecular instruction manual on how to be a plant.

乾燥耐性のような有益な形質は、植物のDNAにコード化された特定の遺伝子によって引き起こされる。

But when you breed plants, you're mixing all their genes together.

しかし、植物を品種改良するということは、すべての遺伝子を混ぜ合わせるということだ。

So it can take a really long time to get the combination you're looking for.

だから、あなたが探している組み合わせを得るには、本当に長い時間がかかる。

We don't all have years to spend in a monastery garden playing with pea plants.

修道院の庭でエンドウ豆の苗と戯れるような年月はない。

So to complement plant breeding, scientists have developed new biotechnology tools, which are exactly what they sound like, technological inventions using living things.

植物育種を補完するために、科学者たちは新しいバイオテクノロジー・ツールを開発した。

Like, thanks to DNA sequencing technology, we're able to identify the specific genes that cause certain traits and target our efforts more precisely.

DNA塩基配列決定技術のおかげで、特定の形質を引き起こす特定の遺伝子を特定し、より正確に努力の対象を絞ることができるようになった。

And a major tool in the biotech toolbox is genetic modification.

そして、バイオテクノロジーの道具箱の主要な道具は遺伝子組み換えである。

A genetically modified organism, or GMO, is any living thing that's had its DNA changed in some way.

遺伝子組み換え生物（GMO）とは、DNAを何らかの方法で変化させた生物のことである。

Chances are you've heard of GMOs before, maybe on the news or on the non-GMO packaging of different foods like popcorn, yogurt, and grape nuts.

ニュースや、ポップコーン、ヨーグルト、グレープナッツなどの非遺伝子組み換え食品のパッケージで、遺伝子組み換え作物について耳にしたことがあるかもしれない。

Am I the only one who likes grape nuts?

グレープナッツが好きなのは私だけ？

And just like any new technology, people have lots of questions.

そして、どんな新しい技術でもそうであるように、人々はたくさんの疑問を持っている。

We all want to know if what's going into our bodies is healthy and safe.

私たちは皆、自分の体に入るものが健康的で安全かどうかを知りたがっている。

And the idea of tweaking our food's DNA in a lab can make some people feel uneasy.

また、研究室で食物のDNAに手を加えるというアイデアは、不安を感じる人もいるだろう。

Like, if we eat GMOs, will we suddenly inflate into huge green superheroes and want to Hulk smash everything in our path?

遺伝子組み換え作物を食べたら、突然巨大な緑色のスーパーヒーローに膨れ上がって、行く手を阻むあらゆるものをハルクで叩き潰したくなるだろうか？

The short answer is no.

短い答えはノーだ。

While biologists do make GMOs in a lab, the way they do it is actually sort of natural.

生物学者は研究室で遺伝子組み換え作物を作るが、そのやり方は実はある種自然なものだ。

They use organisms that have naturally evolved a way to genetically modify plants.

彼らは植物を遺伝子組み換えするために、自然に進化した生物を利用している。

Like agrobacterium, agro for short, is a type of bacteria that can make GMOs.

アグロバクテリウム（略してアグロ）のように、遺伝子組み換え作物を作ることができるバクテリアの一種である。

When agro infects a plant, it inserts its own genes into the plant's DNA.

アグロが植物に感染すると、アグロ自身の遺伝子を植物のDNAに挿入する。

Those genes basically instruct the plant to produce a big house and lots of food for the agro.

これらの遺伝子は基本的に、植物に大きな家屋と農業用の食料をたくさん生産するよう指示する。

But scientists figured out they could remove the agro's genetic instruction and replace it with a different genetic instruction, one that makes a plant resistant to disease or produce more nutrients.

しかし科学者たちは、アグロの遺伝的命令を取り除き、別の遺伝的命令に置き換えることができることを発見した。

Then the agro inserts those beneficial genes into the plant's DNA instead.

そして、アグロはそれらの有益な遺伝子を代わりに植物のDNAに挿入する。

After the agro has done its job, the scientists can remove it because the plant is now able to pass down its modified genes, along with all of its original genes, to its babies, same as any other plant.

アグロが役目を終えた後、科学者たちはアグロを取り除くことができる。なぜなら、植物は他の植物と同じように、元の遺伝子のすべてとともに、改変された遺伝子を子孫に伝えることができるからだ。

Another natural genetic modification tool we use in the lab is called CRISPR, which we borrowed from a different species of bacteria.

私たちが研究室で使っているもうひとつの自然な遺伝子組み換えツールはCRISPRと呼ばれるもので、これは別の種のバクテリアから拝借したものだ。

It's basically part of the bacteria's immune system.

基本的にはバクテリアの免疫システムの一部だ。

It remembers DNA sequences from attacking viruses and chops them up in specific places.

攻撃してきたウイルスのDNA配列を記憶し、特定の場所で切り刻む。

But we can tell it to chop up plant DNA instead or the DNA of other organisms, which allows us to use CRISPR as a super-precise gene editor.

CRISPRを超精密遺伝子エディターとして使うことができるのだ。

Basically, it lets us change, add, or remove genes.

基本的には、遺伝子を変更、追加、削除することができる。

This may seem like newfangled technology, but it turns out we've been eating GMOs for a very long time, like thousands of years.

これは最新の技術のように思えるかもしれないが、私たちは何千年もの間、遺伝子組み換え作物を食べてきたのだ。

Let's go to the Thought Bubble.

思考バブルに行こう。

Welcome to the International Potato Center, headquartered in Lima, Peru, whose vision is a healthy, inclusive, and resilient world through root and tuber systems.

ペルーのリマに本部を置く国際ポテトセンターへようこそ。そのビジョンは、根と塊茎のシステムを通じて、健康で包括的かつ強靭な世界を実現することです。

I need that on a T-shirt.

Tシャツにしたいくらいだ。

In 2015, scientists at the center were examining sweet potato DNA sequences when they stumbled upon some genes that were distinctly un-potato-like, genes from agrobacterium.

2015年、同センターの科学者たちはサツマイモのDNA配列を調べていたところ、アグロバクテリウム由来の遺伝子という、明らかにサツマイモらしくない遺伝子を偶然発見した。

At first, the team thought the agrogenes in the sweet potatoes might have been from a recent infection.

当初、研究チームはサツマイモのアグロゲンは最近の感染によるものだろうと考えていた。

But when they tested the DNA of hundreds of sweet potato varieties from around the world, they found the agrogenes in all of them.

しかし、世界中の何百種類ものサツマイモのDNAを検査したところ、すべてのサツマイモからアグロゲンが検出された。

This indicated it was actually the ancestor of all those potato varieties that got infected by the bacteria 8,000 years ago.

このことは、8000年前に細菌に感染したジャガイモ品種の祖先であることを示している。

And then that ancestor passed the agrogenes down to its offspring.

そして、その祖先が子孫にアグロゲネスを受け継がせた。

On top of that, they found the agrogenes were only present in domesticated sweet potato varieties, but not their closest wild relatives.

その上、アグロゲネスが存在するのは家畜化されたサツマイモの品種だけで、最も近い野生種には存在しないことも判明した。

That suggests that the bacterial genes may have actually caused the potatoes to be more desirable to ancient farmers.

このことは、バクテリアの遺伝子が、古代の農民にとってジャガイモをより好ましいものにしていた可能性を示唆している。

These farmers probably intentionally selected the agro-infected potatoes for breeding because they all had a certain trait that made them extra tasty.

これらの農家はおそらく、農薬に感染したジャガイモを意図的に選んで品種改良したのだろう。

The potato scientists are still working on identifying exactly what traits the agrogenes control in the sweet potato.

ジャガイモの科学者たちは、アグロジェンがサツマイモのどのような形質を制御しているのかを正確に特定するために、まだ研究を続けている。

But they think the original infection may have caused the roots to swell up and get extra potato-y and delicious.

しかし、もともとの感染症が根を膨張させ、ジャガイモのようなおいしさを増したのではないかと考えている。

I, for one, cannot wait to see the fruits, uh, the roots, of their labor.

私としては、彼らの労働の成果、いや、根を見るのが待ちきれない。

Thanks, Thought Bubble.

ありがとう、Thought Bubble。

So it turns out that plants have been ahead of us in the GMO game for millennia.

つまり、植物は何千年もの間、遺伝子組み換えのゲームにおいて私たちよりも先を行っていたのだ。

We just didn't know it.

ただ、知らなかっただけなんだ。

And this reflects the scientific consensus that GMOs are safe to eat.

そしてこれは、遺伝子組み換え作物は食べても安全だという科学的コンセンサスを反映している。

All plants contain DNA, regardless of their genetic modification status.

遺伝子組み換えの有無にかかわらず、すべての植物にはDNAが含まれている。

The only difference is that in a genetically modified plant, scientists have made a few changes to the plant's DNA.

唯一の違いは、遺伝子組み換え植物では、科学者が植物のDNAに少し変更を加えていることである。

And scientists know exactly what those genetic changes are and what they do because they spend years confirming and analyzing their results through experimentation and peer review.

そして科学者たちは、実験と査読を通じて何年もかけて結果を確認し、分析するため、遺伝子の変化が何であり、それが何をもたらすかを正確に知っている。

And one thing GMOs definitely don't do is modify your genes if you eat them.

そして、遺伝子組み換え作物が間違いなくしないことのひとつは、それを食べると遺伝子が改変されるということだ。

Plus, before GMOs ever reach the grocery store, they go through years of trials and tests to ensure their safety and efficacy.

さらに、遺伝子組み換え作物が食料品店に並ぶまでには、安全性と有効性を確認するために何年もの試験とテストが行われる。

And they're highly regulated by government entities across the globe.

そして、世界中の政府機関によって高度に規制されている。

At this point, GMOs have been used widely for decades, so we have loads of data supporting they're safe for humans and livestock to eat.

現時点では、遺伝子組み換え作物は数十年にわたって広く使用されており、人間や家畜が食べても安全であることを裏付けるデータがたくさんある。

But as with any new technology, there are new challenges.

しかし、どんな新技術にも新たな課題がある。

There are tons of different things to consider when adopting a new strategy for something as ancient as farming.

農業のように古くからあるものに新たな戦略を採用する場合、考慮すべきことは山ほどある。

Take golden rice, a bio-fortified crop or a type of plant that's enhanced for better nutritional value.

ゴールデン・ライスを例にとれば、バイオ強化作物、つまり栄養価を高めるために強化された植物の一種である。

It has a gene from corn and a gene from a bacterium that allow it to produce tons of beta-carotene, which in turn produces vitamin A.

とうもろこしの遺伝子とバクテリアの遺伝子を持ち、大量のベータカロチンを生産することができる。

Vitamin A deficiency is responsible for blindness and death in millions of children annually.

ビタミンAの欠乏は、毎年何百万人もの子供たちの失明や死亡の原因となっている。

So this crop has the potential to alleviate a major cause of global malnutrition.

つまりこの作物は、世界的な栄養不良の主な原因を軽減する可能性を秘めているのだ。

But it's one thing to invent a super-powered plant.

しかし、スーパーパワーを持つ植物を発明するのは一つのことだ。

It's another to feed the world with it.

それで世界を養うのはまた別の話だ。

And that takes much more than botanical research to make happen.

そしてそれを実現するには、植物学的な研究以上のものが必要なのだ。

There's also politics, economics, culture, environmental effects, and a lot more.

政治、経済、文化、環境への影響など、他にもたくさんある。

For example, if a large corporation patents, therefore owns, a particular strain of genetically-modified seeds, that can have harmful financial effects on small farmers who have to pay for licenses to plant the seeds each year.

例えば、ある大企業が遺伝子組み換え種子の特許を取得し、その種子を所有した場合、その種子を植えるためのライセンス料を毎年支払わなければならない小規模農家にとっては、経済的な悪影響が生じる可能性がある。

And it can give that company potentially dangerous control over the global food supply.

そしてその企業は、世界の食糧供給に対して潜在的に危険な支配権を持つことになる。

There's lots more of the social and political aspects of GMOs in Crash Course Geography.

遺伝子組み換え作物の社会的・政治的側面については、『クラッシュコース地理学』に詳しく書かれている。

Another concern is about pest-resistant GMOs, that they can stop working over time.

もうひとつの懸念は、害虫抵抗性の遺伝子組み換え作物についてである。

New strains of insects start to emerge that can eat the crops without being poisoned.

毒に侵されることなく農作物を食べることができる新しい系統の昆虫が出現し始めた。

And that can lead to a whole lot of food being lost to pests that farmers thought couldn't harm their crops.

そしてそれは、農家が作物に害を与えないと思っていた害虫によって、大量の食料が失われることにつながる。

There's also a chance that GMOs could begin cross-breeding and out-competing non-GMOs for access to resources.

また、遺伝子組み換え作物が交配を始め、資源へのアクセスをめぐって非遺伝子組み換え作物と競合する可能性もある。

And that could lead to less diversity in the species gene pool.

そしてそれは、種の遺伝子プールの多様性を減少させることにつながりかねない。

Which is a big deal, because genetic diversity helps organisms adjust to different environmental conditions and become less vulnerable to disease.

遺伝子の多様性は、生物がさまざまな環境条件に適応し、病気にかかりにくくするのに役立つからだ。

On top of that, GMOs may out-compete neighboring plants, potentially causing other species to die out.

その上、遺伝子組み換え作物は近隣の植物を駆逐し、他の種を絶滅させる可能性もある。

Scientists and regulators are working on solutions to these possible issues, and new research is being done all the time.

科学者や規制当局は、これらの可能性のある問題の解決に取り組んでおり、常に新しい研究が行われている。

But there are lots of extraordinary things we can do with GMOs already.

しかし、遺伝子組み換え作物でできることはすでにたくさんある。

We can create transgenic plants, which have genes derived from a different species.

私たちは、異なる種に由来する遺伝子を持つトランスジェニック植物を作ることができる。

Like, a group of researchers in Germany studied the Artemisia annua plant, which produces a little bit of a drug that combats malaria.

例えば、ドイツの研究者グループは、マラリアと闘う薬を少し生産するアルテミシア・アンヌアという植物を研究した。

They developed a way to insert its genes into tobacco plants, which are more plentiful and can produce much more of the drug.

彼らはその遺伝子をタバコの植物に挿入する方法を開発した。

This could make the medicine way cheaper and more accessible.

これによって、薬がより安く、より入手しやすくなる可能性がある。

Then there are cisgenic modifications that insert a gene from the same or similar species.

次に、同じ種または類似の種の遺伝子を挿入するシスジェニック改変がある。

For example, there's a disease called apple scab that's threatening orchards.

例えば、果樹園を脅かしているリンゴのかさぶたという病気がある。

Scientists have discovered a resistance gene in a not-so-tasty apple.

科学者たちは、あまり美味しくないリンゴから抵抗性遺伝子を発見した。

But they can insert the resistance gene into a tasty variety, creating a cisgenic apple that's protected from the disease.

しかし、抵抗性遺伝子を美味しい品種に挿入することで、病気から守られたシスジェニック・アップルを作ることができる。

Researchers can also create subgenic modifications, which don't involve the addition of new genes, but edit existing genes instead.

研究者はまた、新しい遺伝子を追加するのではなく、既存の遺伝子を編集する亜遺伝子組み換えを作り出すこともできる。

Like, scientists in China recently used CRISPR to make a subgenic modification in wheat.

例えば、中国の科学者たちは最近、CRISPRを使って小麦の亜遺伝子組み換えを行った。

They turned off three genes that repressed the wheat's immune response to a nasty fungal infection.

彼らは、厄介な真菌感染に対する小麦の免疫反応を抑制する3つの遺伝子をオフにした。

And that change made the wheat better at fighting the infection.

そしてその変化は、小麦の感染症に対する抵抗力を高めた。

So while we humans have been breeding plants to suit our needs for millennia, genetic modification can allow us to make crops that are even more nutritious and resilient.

私たち人類は何千年もの間、自分たちのニーズに合わせて植物を品種改良してきたが、遺伝子組み換えによって、さらに栄養価が高く、回復力のある作物を作ることができるようになる。

And hey, if we keep playing with our food, who knows what other amazing technologies we'll come up with.

そして、もし私たちが食べ物で遊び続ければ、他にどんな素晴らしい技術が生まれるかわからない。

Next time, we'll be learning about how plants relate to each other in their communities and how ecologists and plant lovers are saving plant species from extinction.

次回は、植物がコミュニティーの中でどのように互いに関わり合っているのか、そして生態学者や植物愛好家がどのように植物種を絶滅から救っているのかについて学ぶ予定だ。

Hey, before we go, let's branch out.

おい、その前に手を広げよう。

A new GMO pineapple that recently hit grocery store shelves has fruit that is what color?

最近、食料品店の棚に並んだ新しい遺伝子組み換えパイナップルの果実の色は？

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Thanks for watching this episode of Crash Course Botany, which was filmed with the Demir Ferezenwich Studio and made in partnership with PBS Digital Studios and Nature.

デミール・フェレゼンウィッチ・スタジオで撮影され、PBSデジタル・スタジオとネイチャーの協力のもと制作された「クラッシュコース植物学」のエピソードをご覧いただきありがとうございます。

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