ABOUT THE SPEAKER
Bonnie Bassler - Molecular biologist
Bonnie Bassler studies how bacteria can communicate with one another, through chemical signals, to act as a unit. Her work could pave the way for new, more potent medicine.

Why you should listen

In 2002, bearing her microscope on a microbe that lives in the gut of fish, Bonnie Bassler isolated an elusive molecule called AI-2, and uncovered the mechanism behind mysterious behavior called quorum sensing -- or bacterial communication. She showed that bacterial chatter is hardly exceptional or anomolous behavior, as was once thought -- and in fact, most bacteria do it, and most do it all the time. (She calls the signaling molecules "bacterial Esperanto.")

The discovery shows how cell populations use chemical powwows to stage attacks, evade immune systems and forge slimy defenses called biofilms. For that, she's won a MacArthur "genius" grant -- and is giving new hope to frustrated pharmacos seeking new weapons against drug-resistant superbugs.

Bassler teaches molecular biology at Princeton, where she continues her years-long study of V. harveyi, one such social microbe that is mainly responsible for glow-in-the-dark sushi. She also teaches aerobics at the YMCA.

More profile about the speaker
Bonnie Bassler | Speaker | TED.com
TED2009

Bonnie Bassler: How bacteria "talk"

بونی باسلر در مورد گفتگوی باکتری ها صحبت می کند

Filmed:
2,683,171 views

بونی باسلر کشف کرده است که باکتری ها از طریق یک زبان شیمیایی با هم «صحبت می کنند». از طریق مکالمه، باکتری ها دفاع و حمله خودشان را هماهنگ می کنند. این کشفیات تاثیرات شگفت آوری در پزشکی و صنعت ایجاد کرده است و به درک بهتر ما از خودمان منجر شده است.
- Molecular biologist
Bonnie Bassler studies how bacteria can communicate with one another, through chemical signals, to act as a unit. Her work could pave the way for new, more potent medicine. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
Bacteriaباکتری ها are the oldestقدیمی ترین livingزندگي كردن organismsارگانیسم ها on the earthزمین.
0
0
3000
باکتری ها قدیمی ترین موجودات زنده روی زمین هستند.
00:21
They'veآنها دارند been here for billionsمیلیاردها دلار of yearsسالها,
1
3000
2000
آنها میلیاردها سال است که اینجا هستند.
00:23
and what they are are single-celledتک سلولی microscopicمیکروسکوپیک organismsارگانیسم ها.
2
5000
4000
اینها موجودات تک سلولی میکروسکوپی هستند.
00:27
So they are one cellسلول and they have this specialویژه propertyویژگی
3
9000
3000
اینها فقط «یک» سلول هستند و خاصیتشون اینه که
00:30
that they only have one pieceقطعه of DNADNA.
4
12000
2000
فقط یک قطعه DNA دارند.
00:32
They have very fewتعداد کمی genesژن ها,
5
14000
2000
آن ها تعداد خیلی کمی ژن دارند
00:34
and geneticژنتیک informationاطلاعات to encodeرمزگذاری all of the traitsصفات that they carryحمل out.
6
16000
4000
و با این اطلاعات ژنتیک کم، همه خصوصیاتشان را کد می کنند.
00:38
And the way bacteriaباکتری ها make a livingزندگي كردن
7
20000
2000
روش زندگی باکتری ها این است که
00:40
is that they consumeمصرف کردن nutrientsمواد مغذی from the environmentمحیط,
8
22000
3000
مواد غذایی را از محیط دریافت می کنند
00:43
they growرشد to twiceدو برابر theirخودشان sizeاندازه, they cutبرش themselvesخودشان down in the middleوسط,
9
25000
3000
و تا دوبرابر اندازه اولیه شان رشد می کنند و بعد خودشان را نصف می کنند
00:46
and one cellسلول becomesتبدیل می شود two, and so on and so on.
10
28000
3000
و تبدیل به دو سلول می شوند و به همین ترتیب این کار ادامه پیدا می کند.
00:49
They just growرشد and divideتقسیم کنید, and growرشد and divideتقسیم کنید -- so a kindنوع of boringحوصله سر بر life,
11
31000
4000
آن ها فقط بزرگ و تقسیم می شوند، بزرگ و تقسیم می شوند. یک نوع زندگی خسته کننده،
00:53
exceptبجز that what I would argueجر و بحث is that you have
12
35000
2000
فقط چیزی که می خواهم بگویم این است که شما
00:55
an amazingحیرت آور interactionاثر متقابل with these crittersمخلوقات.
13
37000
3000
رابطه متقابل شگفت آوری با این موجودات دارید.
00:58
I know you guys think of yourselfخودت as humansانسان, and this is sortمرتب سازی of how I think of you.
14
40000
3000
من می دانم که شما خودتان را انسان حساب می کنید و من شما را به این شکل می بینم.
01:01
This man is supposedقرار است to representنمایندگی
15
43000
2000
این آقا قرار است
01:03
a genericعمومی humanانسان beingبودن,
16
45000
2000
یک انسان معمولی را نشان بدهد.
01:05
and all of the circlesحلقه ها in that man are all of the cellsسلول ها that make up your bodyبدن.
17
47000
4000
این دایره هایی که در این آقا هست سلولهایی را نشان می دهد که بدن شما را می سازند.
01:09
There is about a trillionتریلیون humanانسان cellsسلول ها that make eachهر یک one of us
18
51000
3000
حدود یک تریلیون سلول بدن هر یک از ما را می سازد
01:12
who we are and ableتوانایی to do all the things that we do,
19
54000
3000
این سلولها اینکه ما کی هستیم و چه کار می توانیم بکنیم را مشخص می کنند.
01:15
but you have 10 trillionتریلیون bacterialباکتری cellsسلول ها
20
57000
3000
اما در هر زمان ده تریلیون باکتری
01:18
in you or on you at any momentلحظه in your life.
21
60000
2000
درون بدن یا روی بدن شما زندگی می کنند.
01:20
So, 10 timesبار more bacterialباکتری cellsسلول ها
22
62000
2000
پس ده برابر سلولهای انسانی که دارید
01:22
than humanانسان cellsسلول ها on a humanانسان beingبودن.
23
64000
3000
سلول باکتریایی در بدن یک انسان هست.
01:25
And of courseدوره it's the DNADNA that countsشمارش,
24
67000
2000
البته واقعیت این است که DNA است که مهم است
01:27
so here'sاینجاست all the A, T, GsGs and Csسی سی
25
69000
2000
و این شکل همه A ها و T ها و G ها و C هایی
01:29
that make up your geneticژنتیک codeکد, and give you all your charmingجذاب characteristicsمشخصات.
26
71000
3000
که کد ژنیتک شما و خصوصیات شما را مشخص می کنند نشان می دهد.
01:32
You have about 30,000 genesژن ها.
27
74000
2000
هر کدام از شما 30 هزار ژن دارید.
01:34
Well it turnsچرخش out you have 100 timesبار more bacterialباکتری genesژن ها
28
76000
3000
مشخص شده که صد برابر ژنهای خودتان، ژنهای باکتریایی درون شما یا روی شما هستند
01:37
playingبازی کردن a roleنقش in you or on you all of your life.
29
79000
4000
که هر یک نقشی در زندگی شما ایفا می کنند.
01:41
At the bestبهترین, you're 10 percentدرصد humanانسان,
30
83000
3000
پس در بهترین حالت شما فقط ده درصد آدم هستید
01:44
but more likelyاحتمال دارد about one percentدرصد humanانسان,
31
86000
2000
یا دقیق تر بگوییم فقط یک درصد آدم هستید،
01:46
dependingبستگی دارد on whichکه of these metricsمعیارهای you like.
32
88000
2000
بسته به اینکه کدام یک از این دو معیار را استفاده کنیم.
01:48
I know you think of yourselfخودت as humanانسان beingsموجودات,
33
90000
2000
من می دانم که شما خودتان را آدم حساب می کنید
01:50
but I think of you as 90 or 99 percentدرصد bacterialباکتری.
34
92000
4000
ولی من شما را ۹۰ تا ۹۹ درصد باکتری حساب می کنم.
01:54
(Laughterخنده)
35
96000
1000
(خنده)
01:55
These bacteriaباکتری ها are not passiveمنفعل ridersسواران,
36
97000
3000
این باکتری ها فقط یک سری مسافر غیر فعال نیستند.
01:58
these are incrediblyطور باور نکردنی importantمهم, they keep us aliveزنده است.
37
100000
3000
این ها خیلی خیلی مهم هستند. این ها ما را زنده نگه می دارند.
02:01
They coverپوشش us in an invisibleنامرئی bodyبدن armorزره پوش
38
103000
3000
آن ها مثل یک زره ناپیدا ما را پوشانده اند
02:04
that keepsنگه می دارد environmentalمحیطی insultsتوهین out
39
106000
2000
و ما را در برابر تهاجم محیط محافظت می کنند
02:06
so that we stayاقامت کردن healthyسالم.
40
108000
2000
تا ما سالم بمانیم.
02:08
They digestهضم our foodغذا, they make our vitaminsویتامین ها,
41
110000
2000
این ها غذای ما را هضم می کنند. برای ما ویتامین می سازند.
02:10
they actuallyدر واقع educateآموزش your immuneایمنی systemسیستم
42
112000
2000
این ها به سیستم ایمنی شما آموزش می دهند
02:12
to keep badبد microbesمیکروب ها out.
43
114000
2000
که میکروب های بد را بیرون بریزد.
02:14
So they do all these amazingحیرت آور things
44
116000
2000
این ها همه ی این کارهای جذاب را انجام می دهند
02:16
that help us and are vitalحیاتی for keepingنگه داشتن us aliveزنده است,
45
118000
4000
که به ما کمک می کند و برای زنده ماندن ما حیاتی است
02:20
and they never get any pressمطبوعات for that.
46
122000
2000
و هیچ وقت کسی به خاطر این کارها از آنها در رسانه ها یاد نمی کند.
02:22
But they get a lot of pressمطبوعات because they do a lot of
47
124000
2000
ولی به خاطر کارهای بدی که می کنند
02:24
terribleوحشتناک things as well.
48
126000
2000
زیاد اسم آنها را شنیده ایم.
02:26
So, there's all kindsانواع of bacteriaباکتری ها on the Earthزمین
49
128000
3000
خوب تعداد خیلی زیادی باکتری روی زمین هست
02:29
that have no businessکسب و کار beingبودن in you or on you at any time,
50
131000
3000
که هیچ وقت نباید روی شما یا توی شما باشند.
02:32
and if they are, they make you incrediblyطور باور نکردنی sickبیمار.
51
134000
4000
در غیر این صورت شما را به شدت بیمار می کنند.
02:36
And so, the questionسوال for my labآزمایشگاه is whetherچه you want to think about all the
52
138000
3000
سوالی که در آزمایشگاه من مطرح است این است که چه شما در مورد کارهای خوب باکتری ها فکر بکنید
02:39
good things that bacteriaباکتری ها do, or all the badبد things that bacteriaباکتری ها do.
53
141000
4000
چه در مورد کارهای بد آن ها فکر بکنید
02:43
The questionسوال we had is how could they do anything at all?
54
145000
2000
سوال مهم این است که اصلا چطور ممکنه این ها بتوانند کاری انجام بدهند؟
02:45
I mean they're incrediblyطور باور نکردنی smallکوچک,
55
147000
2000
منظورم این است که این ها خیلی خیلی کوچک هستند
02:47
you have to have a microscopeمیکروسکوپ to see one.
56
149000
2000
به طوری که بدون میکروسکوپ دیده نمی شوند.
02:49
They liveزنده this sortمرتب سازی of boringحوصله سر بر life where they growرشد and divideتقسیم کنید,
57
151000
3000
این ها زندگی خیلی خسته کننده ای دارند که مدام رشد می کنند و تقسیم می شوند
02:52
and they'veآنها دارند always been consideredدر نظر گرفته شده to be these asocialغیر انسانی reclusiveانحصارا organismsارگانیسم ها.
58
154000
5000
و همیشه به عنوان یک سری موجودات غیر اجتماعی و تکراری در نظر گرفته شده اند.
02:57
And so it seemedبه نظر می رسید to us that they are just too smallکوچک to have an impactتأثیر
59
159000
3000
و در نتیجه این طور به نظر می رسید که این ها کوچکتر از آن باشند که بخواهند تاثیری
03:00
on the environmentمحیط
60
162000
2000
بر محیط داشته باشند
03:02
if they simplyبه سادگی actعمل کن as individualsاشخاص حقیقی.
61
164000
2000
اگر بخواهند به طور فردی کاری بکنند.
03:04
And so we wanted to think if there couldn'tنمی توانستم be a differentناهمسان
62
166000
2000
برای همین ما می خواستیم ببینیم که آیا باکتری ها سبک زندگی دیگری
03:06
way that bacteriaباکتری ها liveزنده.
63
168000
2000
هم می توانند داشته باشند؟
03:08
The clueسرنخ to this cameآمد from anotherیکی دیگر marineدریایی bacteriumباکتری,
64
170000
4000
سرنخی که ما را به این سوال هدایت کرد از یک باکتری دریایی به دست ما رسید.
03:12
and it's a bacteriumباکتری calledبه نام Vibrioویبریو fischeriفیشری.
65
174000
3000
اسم این باکتری ویبریوم فیشرای است.
03:15
What you're looking at on this slideاسلاید is just a personفرد from my labآزمایشگاه
66
177000
3000
این چیزی که توی این اسلاید دارید می بینید یکی از افراد آزمایشگاه من است
03:18
holdingبرگزاری a flaskفلاسک of a liquidمایع cultureفرهنگ of a bacteriumباکتری,
67
180000
3000
که یک ظرف محیط کشت مایع از این باکتری
03:21
a harmlessبی ضرر beautifulخوشگل bacteriumباکتری that comesمی آید from the oceanاقیانوس,
68
183000
3000
بی خطر و زیبا که در اقیانوس زندگی می کند را در دست گرفته است.
03:24
namedتحت عنوان Vibrioویبریو fischeriفیشری.
69
186000
2000
اسم این باکتری ویبریوم فیشرای است.
03:26
This bacteriumباکتری has the specialویژه propertyویژگی that it makesباعث می شود lightسبک,
70
188000
3000
ویبریوم فیشرای خاصیتش این است که نور تولید می کند.
03:29
so it makesباعث می شود bioluminescenceبیولومینسانس,
71
191000
2000
یعنی بیولومینسانس یا نورزایی زیستی دارد.
03:31
like firefliesکرم شب تاب make lightسبک.
72
193000
2000
مثل کرم شب تاب که نور تولید می کند.
03:33
We're not doing anything to the cellsسلول ها here.
73
195000
2000
ما اینجا با این سلولها کار خاصی نکرده ایم.
03:35
We just tookگرفت the pictureعکس by turningچرخش the lightsچراغ ها off in the roomاتاق,
74
197000
2000
فقط چراغهای آزمایشگاه را خاموش کرده ایم و عکس گرفته ایم.
03:37
and this is what we see.
75
199000
2000
و این چیزی است که ما مشاهده کردیم.
03:39
What was actuallyدر واقع interestingجالب هست to us
76
201000
2000
چیزی که برای ما جالب بود
03:41
was not that the bacteriaباکتری ها madeساخته شده lightسبک,
77
203000
2000
این نبود که این باکتری ها نور تولید می کنند
03:43
but when the bacteriaباکتری ها madeساخته شده lightسبک.
78
205000
2000
بلکه این که در چه مواقعی نور تولید می کنند جالب بود.
03:45
What we noticedمتوجه شدم is when the bacteriaباکتری ها were aloneتنها,
79
207000
3000
ما دیدیم که وقتی این باکتری ها تنها باشند
03:48
so when they were in diluteرقیق کردن suspensionتعلیق, they madeساخته شده no lightسبک.
80
210000
3000
مثلا وقتی توی یک محیط رقیق باشند نور تولید نمی کنند.
03:51
But when they grewرشد کرد to a certainمسلم - قطعی cellسلول numberعدد
81
213000
2000
ولی وقتی تعدادشان به حد معینی می رسد
03:53
all the bacteriaباکتری ها turnedتبدیل شد on lightسبک simultaneouslyهمزمان.
82
215000
4000
همه باکتری ها به طور هم زمان چراغشان را روشن می کنند.
03:57
The questionسوال that we had is how can bacteriaباکتری ها, these primitiveاولیه organismsارگانیسم ها,
83
219000
4000
سوالی که برای ما مطرح شد این بود که چطور این باکتری ها که سلولهایی خیلی ساده و اولیه هستند،
04:01
tell the differenceتفاوت from timesبار when they're aloneتنها,
84
223000
2000
چطور تفاوت وقتی که تنها هستند
04:03
and timesبار when they're in a communityجامعه,
85
225000
2000
و زمانی که در یک جامعه هستند را تشخیص می دهند
04:05
and then all do something togetherبا یکدیگر.
86
227000
3000
و سپس همه با هم یک کار را انجام می دهند.
04:08
What we'veما هستیم figuredشکل گرفته out is that the way that they do that is that they talk to eachهر یک other,
87
230000
4000
ما فهمیدم که این باکتری ها این کار را با حرف زدن با یکدیگر انجام می دهند.
04:12
and they talk with a chemicalشیمیایی languageزبان.
88
234000
2000
و این ها به یک زبان شیمایی صحبت می کنند.
04:14
This is now supposedقرار است to be my bacterialباکتری cellسلول.
89
236000
3000
خوب این مثلا سلول باکتریایی من است.
04:17
When it's aloneتنها it doesn't make any lightسبک.
90
239000
3000
وقتی تنها است نوری تولید نمی کند.
04:20
But what it does do is to make and secreteترشح smallکوچک moleculesمولکول ها
91
242000
4000
ولی کاری که می کند این است که ملکولهای کوچکی ترشح می کند
04:24
that you can think of like hormonesهورمون ها,
92
246000
2000
که می توانید آنها را مثل هورمونها فرض بکنید
04:26
and these are the redقرمز trianglesمثلثها, and when the bacteriaباکتری ها is aloneتنها
93
248000
3000
که من اینجا آن ها را با مثلث های قرمز نشان داده ام.
04:29
the moleculesمولکول ها just floatشناور away and so no lightسبک.
94
251000
3000
وقتی باکتری ها تنها باشند این ملکولها در محیط پخش می شوند و نوری هم در کار نیست.
04:32
But when the bacteriaباکتری ها growرشد and doubleدو برابر
95
254000
2000
ولی وقتی که باکتری ها رشد بکنند و تقسیم بشوند
04:34
and they're all participatingشرکت کننده in makingساخت these moleculesمولکول ها,
96
256000
3000
و همه آنها در تولید این ملکولها شرکت کنند
04:37
the moleculeمولکول -- the extracellularخارج سلولی amountمیزان of that moleculeمولکول
97
259000
4000
در نتیجه غلظت خارج سلولی این ملکولها
04:41
increasesافزایش in proportionتناسب to cellسلول numberعدد.
98
263000
3000
متناسب با تعداد سلولها زیاد می شود.
04:44
And when the moleculeمولکول hitsبازدید a certainمسلم - قطعی amountمیزان
99
266000
2000
وقتی این غلظت به حد مشخصی می رسد
04:46
that tellsمی گوید the bacteriaباکتری ها how manyبسیاری neighborsهمسایه ها there are,
100
268000
3000
باکتری ها می فهمند که چند تا همسایه در اطرافشان هست
04:49
they recognizeتشخیص that moleculeمولکول
101
271000
2000
آن ها این ملکول را تشخیص می دهند
04:51
and all of the bacteriaباکتری ها turnدور زدن on lightسبک in synchronyهماهنگ.
102
273000
3000
و همه به طور هم زمان چراغشان را روشن می کنند.
04:54
That's how bioluminescenceبیولومینسانس worksآثار --
103
276000
2000
این روشی است که نورزایی زیستی در این باکتری ها را کنترل می کند.
04:56
they're talkingصحبت کردن with these chemicalشیمیایی wordsکلمات.
104
278000
2000
آن ها از طریق این کلمات شیمیایی با هم صحبت می کنند.
04:58
The reasonدلیل that Vibrioویبریو fischeriفیشری is doing that comesمی آید from the biologyزیست شناسی.
105
280000
4000
علت این خاصیت ویبریو فیشرای را باید در زیست شناسی جستجو کرد.
05:02
Again, anotherیکی دیگر plugپلاگین for the animalsحیوانات in the oceanاقیانوس,
106
284000
3000
خوب دوباره این یکی هم یک موجود اقیانوسی است.
05:05
Vibrioویبریو fischeriفیشری livesزندگی می کند in this squidماهی مرکب.
107
287000
3000
ویبریو فیشرای درون این هشت پا زندگی می کنند.
05:08
What you are looking at is the Hawaiianهاوایی BobtailBobtail Squidماهی مرکب,
108
290000
2000
این چیزی که دارید می بینید هشت پای دم کوتاه هاوایی است.
05:10
and it's been turnedتبدیل شد on its back,
109
292000
2000
که به پشت خوابیده است.
05:12
and what I hopeامید you can see are these two glowingدرخشان lobesلوب ها
110
294000
3000
من می خواهم که شما این دو تا لب درخشان را ببینید.
05:15
and these houseخانه the Vibrioویبریو fischeriفیشری cellsسلول ها,
111
297000
3000
این دو تا لب پر از سلولهای ویبریو فیشرای هستند
05:18
they liveزنده in there, at highبالا cellسلول numberعدد
112
300000
2000
که تعداد زیادی از آن ها در این لب ها زندگی می کنند
05:20
that moleculeمولکول is there, and they're makingساخت lightسبک.
113
302000
2000
و مقدار زیادی از آن ملکول ها را تولید می کنند و البته نور تولید می کنند.
05:22
The reasonدلیل the squidماهی مرکب is willingمایلم to put up with these shenanigansshenanigans
114
304000
3000
علت اینکه این هشت پاها این باکتری ها را درون خودشان جا می دهند
05:25
is because it wants that lightسبک.
115
307000
2000
این است که به نور آنها نیاز دارند.
05:27
The way that this symbiosisهمزیستی worksآثار
116
309000
2000
این همزیستی به این شکل است که
05:29
is that this little squidماهی مرکب livesزندگی می کند just off the coastساحل of Hawaiiهاوایی,
117
311000
4000
این هشت پاها در سواحل هاوایی زندگی می کنند
05:33
just in sortمرتب سازی of shallowکم عمق knee-deepزانو عمیق waterاب.
118
315000
2000
و در آبهای کم عمقی که تا زانوی آدم عمق دارد هستند.
05:35
The squidماهی مرکب is nocturnalشبانه, so duringدر حین the day
119
317000
3000
اینها شب کار هستند و در طول روز
05:38
it buriesburies itselfخودش in the sandشن and sleepsخوابیده است,
120
320000
2000
خودشان را در شنهای کف دریا مدفون می کنند و می خوابند
05:40
but then at night it has to come out to huntشکار.
121
322000
3000
ولی شبها باید بیرون بیایند و شکار بکنند.
05:43
On brightروشن است nightsشب ها when there is lots of starlightستاره ای or moonlightمهتاب
122
325000
2000
خوب شبهایی که مهتابی است
05:45
that lightسبک can penetrateنفوذ کنید the depthعمق of the waterاب
123
327000
3000
نور ماه در این آبهای کم عمق نفوذ می کند و آب را روشن می کند
05:48
the squidماهی مرکب livesزندگی می کند in, sinceاز آنجا که it's just in those coupleزن و شوهر feetپا of waterاب.
124
330000
3000
و برای هشت پا سایه ایجاد می شود.
05:51
What the squidماهی مرکب has developedتوسعه یافته is a shutterشاتر
125
333000
3000
این هشت پاها دریچه یا شاتری برای خودشان درست کرده اند
05:54
that can openباز کن and closeبستن over this specializedتخصصی lightسبک organعضو housingمسکن the bacteriaباکتری ها.
126
336000
4000
که می تواند باز و بسته بشود و ارگان حاوی باکتری ها را مخفی کند.
05:58
Then it has detectorsآشکارسازها on its back
127
340000
2000
و اینها روی پشتشان گیرنده های نوری دارند
06:00
so it can senseاحساس how much starlightستاره ای or moonlightمهتاب is hittingضربه زدن its back.
128
342000
4000
که می تواند مقدار نور مهتاب را بر پشتشان تشخیص بدهد
06:04
And it opensباز می شود and closesبسته می شود the shutterشاتر
129
346000
2000
و می توانند متناسب با نور مهتاب شاتر یا دریچه زیر بدنشان را تنظیم کنند
06:06
so the amountمیزان of lightسبک comingآینده out of the bottomپایین --
130
348000
2000
تا نوری که از زیر بدنشان ساطع می شود را
06:08
whichکه is madeساخته شده by the bacteriumباکتری --
131
350000
2000
که در واقع توسط باکتری ها تولید می شود
06:10
exactlyدقیقا matchesمسابقات how much lightسبک hitsبازدید the squid'sماهی مرکب back,
132
352000
2000
طوری کنترل کند که دقیقا با مقدار نوری که به پشت هشت پا می خورد برابر باشد.
06:12
so the squidماهی مرکب doesn't make a shadowسایه.
133
354000
2000
و در نتیجه سایه ای از هشت پا ایجاد نمی شود.
06:14
It actuallyدر واقع usesاستفاده می کند the lightسبک from the bacteriaباکتری ها
134
356000
3000
در واقع این هشت پا ها از نور این باکتری ها استفاده می کنند
06:17
to counter-illuminateضد روشن itselfخودش in an anti-predationضد شکارچی deviceدستگاه
135
359000
3000
تا خودشان را در برابر نور مهتاب استتار کنند
06:20
so predatorsشکارچیان can't see its shadowسایه,
136
362000
2000
و به این ترتیب شکارچی ها نتوانند
06:22
calculateمحاسبه its trajectoryمسیر, and eatخوردن it.
137
364000
2000
از روی سایه هشت پا آن را شکار کنند.
06:24
This is like the stealthخفاش bomberبمب افکن of the oceanاقیانوس.
138
366000
3000
یعنی این ها به نوعی بمب افکن های ضد رادار اقیانوس هستند.
06:27
(Laughterخنده)
139
369000
1000
(خنده)
06:28
But then if you think about it, the squidماهی مرکب has this terribleوحشتناک problemمسئله
140
370000
3000
ولی خوب اگر فکرش را بکنید متوجه می شوید که این هشت پا ها با یک مشکل جدی مواجه هستند
06:31
because it's got this dyingدر حال مرگ, thickغلیظ cultureفرهنگ of bacteriaباکتری ها
141
373000
3000
و آن این است که این ها نمی توانند این جمعیت بزرگ از باکتری های در حال مرگ را
06:34
and it can't sustainپایدار باش that.
142
376000
2000
در درون بدنشان نگه داری کنند.
06:36
And so what happensاتفاق می افتد is everyهرکدام morningصبح when the sunآفتاب comesمی آید up
143
378000
2000
برای حل این مشکل هر روز صبح وقتی خورشید بیرون می آید
06:38
the squidماهی مرکب goesمی رود back to sleepبخواب, it buriesburies itselfخودش in the sandشن,
144
380000
3000
این هشت پا ها خودشان را توی شنها مدفون می کنند
06:41
and it's got a pumpتلمبه that's attachedمتصل شده to its circadianدیروز rhythmریتم,
145
383000
3000
و با یک پمپ که توسط ساعت زیستی بدنشان کنترل می شود
06:44
and when the sunآفتاب comesمی آید up it pumpsپمپ ها out like 95 percentدرصد of the bacteriaباکتری ها.
146
386000
5000
۹۵ درصد این باکتری ها را به بیرون بدنشان پمپ می کنند.
06:49
Now the bacteriaباکتری ها are diluteرقیق کردن, that little hormoneهورمون moleculeمولکول is goneرفته,
147
391000
3000
در این حالت به علت کاهش جمعیت باکتری ها و کاهش غلظت آن ملکول
06:52
so they're not makingساخت lightسبک --
148
394000
2000
باکتری ها خاموش می شوند
06:54
but of courseدوره the squidماهی مرکب doesn't careاهميت دادن. It's asleepخواب in the sandشن.
149
396000
2000
ولی این برای هشت پا مهم نیست چون در طول روز در زیر شنها خوابیده است.
06:56
And as the day goesمی رود by the bacteriaباکتری ها doubleدو برابر,
150
398000
2000
در طول روز باکتری ها تکثیر می شوند
06:58
they releaseرهایی the moleculeمولکول, and then lightسبک comesمی آید on
151
400000
3000
و نزدیک به شب جمعیت آنها به حد کافی برای تولید نور می رسد
07:01
at night, exactlyدقیقا when the squidماهی مرکب wants it.
152
403000
3000
و در این موقع هشت پا دو مرتبه از این نور استفاده خواهد کرد.
07:04
First we figuredشکل گرفته out how this bacteriumباکتری does this,
153
406000
3000
ما این مسایل را که فهمیدیم
07:07
but then we broughtآورده شده the toolsابزار of molecularمولکولی biologyزیست شناسی to this
154
409000
3000
سراغ ابزارهای زیست شناسی ملکولی رفتیم
07:10
to figureشکل out really what's the mechanismمکانیسم.
155
412000
2000
تا بفهمیم واقعا مکانیسم ملکولی این وقایع چگونه است.
07:12
And what we foundپیدا شد -- so this is now supposedقرار است to be, again, my bacterialباکتری cellسلول --
156
414000
4000
خوب این دوباره سلول باکتریایی من رو نشون میده.
07:16
is that Vibrioویبریو fischeriفیشری has a proteinپروتئین --
157
418000
2000
ما فهمیدیم که ویبرو فیشرای یک پروتئینی دارد
07:18
that's the redقرمز boxجعبه -- it's an enzymeآنزیم that makesباعث می شود
158
420000
3000
که اینجا با آن مستطیل قرمز نشان داده شده و این در واقع یک آنزیمی است
07:21
that little hormoneهورمون moleculeمولکول, the redقرمز triangleمثلث.
159
423000
3000
که اون ملکولهای هورمونی را می سازد که با مثلث قرمز نشان داده شده اند.
07:24
And then as the cellsسلول ها growرشد, they're all releasingآزادی that moleculeمولکول
160
426000
2000
و همین طور که سلول رشد می کند این ملکولها در محیط آزاد می شوند
07:26
into the environmentمحیط, so there's lots of moleculeمولکول there.
161
428000
3000
و غلظت این ملکول در محیط بالا می رود.
07:29
And the bacteriaباکتری ها alsoهمچنین have a receptorگیرنده on theirخودشان cellسلول surfaceسطح
162
431000
4000
این باکتری ها یک گیرنده روی سطحشان دارند
07:33
that fitsمتناسب است like a lockقفل کردن and keyکلیدی with that moleculeمولکول.
163
435000
3000
که آن ملکول ها مثل یک قفل و کلید با آن ها جفت می شوند.
07:36
These are just like the receptorsگیرنده ها on the surfacesسطوح of your cellsسلول ها.
164
438000
3000
این گیرنده ها دقیقا مثل گیرنده های سطحی سلولهای شما هستند.
07:39
When the moleculeمولکول increasesافزایش to a certainمسلم - قطعی amountمیزان --
165
441000
3000
وقتی که غلظت ملکولها به حد معینی برسد
07:42
whichکه saysمی گوید something about the numberعدد of cellsسلول ها --
166
444000
2000
که در واقع نشان دهنده تعداد سلولهای محیط است
07:44
it locksقفل down into that receptorگیرنده
167
446000
2000
این ملکولها به گیرنده ها متصل می شوند
07:46
and informationاطلاعات comesمی آید into the cellsسلول ها
168
448000
2000
و باعث می شوند این اطلاعات به داخل سلول منتقل بشوند
07:48
that tellsمی گوید the cellsسلول ها to turnدور زدن on
169
450000
2000
و سلولها روشن بشوند
07:50
this collectiveجمعی behaviorرفتار of makingساخت lightسبک.
170
452000
3000
و این رفتار تولید نور از همه این سلولها سربزند.
07:53
Why this is interestingجالب هست is because in the pastگذشته decadeدهه
171
455000
3000
علت اینکه این قضیه برای ما مهم است این است که در ده سال گذشته
07:56
we have foundپیدا شد that this is not just some anomalyناهنجاری
172
458000
2000
ما فهمیده ایم که این فقط یک خاصیت غیر عادی
07:58
of this ridiculousمسخره, glow-in-the-darkنوری در تاریکی bacteriumباکتری that livesزندگی می کند in the oceanاقیانوس --
173
460000
3000
مربوط به این باکتری عجیب و غریب اقیانوسی نیست
08:01
all bacteriaباکتری ها have systemsسیستم های like this.
174
463000
3000
بلکه همه باکتری ها سیستم های شبیه این دارند.
08:04
So now what we understandفهمیدن is that all bacteriaباکتری ها can talk to eachهر یک other.
175
466000
3000
خوب پس ما حالا فهمیده ایم که همه باکتری ها می توانند با هم حرف بزنند
08:07
They make chemicalشیمیایی wordsکلمات, they recognizeتشخیص those wordsکلمات,
176
469000
3000
آنها کلمه های شیمیایی تولید می کنند. آنها کلمه های شیمیایی را درک می کنند
08:10
and they turnدور زدن on groupگروه behaviorsرفتار
177
472000
2000
و آنها رفتارهای گروهی ای انجام می دهند
08:12
that are only successfulموفق شدن when all of the cellsسلول ها participateشرکت کردن in unisonوحدت.
178
474000
5000
که فقط اگر دست جمعی انجام بشود موثر است.
08:17
We have a fancyتفننی nameنام for this: we call it quorumقاعده sensingسنجش.
179
479000
3000
ما اسم پدیده را «تشخیص حد نصاب» گذاشته ایم.
08:20
They voteرای with these chemicalشیمیایی votesرای,
180
482000
2000
آن ها با رای های شیمیایی رای می دهند
08:22
the voteرای getsمی شود countedشمارش شده, and then everybodyهمه respondsپاسخ می دهد to the voteرای.
181
484000
4000
و این رای شمارش می شود و همه به نتیجه این رای عمل می کنند.
08:26
What's importantمهم for today'sامروزه talk
182
488000
2000
چیز مهم برای صحبت امروز این است که
08:28
is that we know that there are hundredsصدها of behaviorsرفتار
183
490000
2000
ما می دانیم که تعداد زیادی از این رفتارها در باکتری ها وجود دارد
08:30
that bacteriaباکتری ها carryحمل out in these collectiveجمعی fashionsمد ها.
184
492000
3000
که فقط به صورت جمعی امکان انجام و موفقیت دارند.
08:33
But the one that's probablyشاید the mostاکثر importantمهم to you is virulenceسرگیجه.
185
495000
3000
اما رفتاری که احتمالا از همه برای شما مهم تر است بیماری زایی باکتری ها است.
08:36
It's not like a coupleزن و شوهر bacteriaباکتری ها get in you
186
498000
3000
این طور نیست که دو سه تا باکتری وارد بدن شما بشوند
08:39
and they startشروع کن secretingترشح some toxinsسموم --
187
501000
2000
و شروع به تولید سم بکنند و شما بیمار بشوید.
08:41
you're enormousعظیم, that would have no effectاثر on you. You're hugeبزرگ.
188
503000
3000
شما خیلی بزرگ هستید دو سه تا باکتری هیچ تاثیری بر شما نخواهد داشت. شما غول آسا هستید.
08:44
What they do, we now understandفهمیدن,
189
506000
3000
ولی ما حالا فهمیده ایم که آنها چطور شما را بیمار می کنند.
08:47
is they get in you, they wait, they startشروع کن growingدر حال رشد,
190
509000
3000
آنها اول وارد شما می شوند و صبر می کنند. اول رشد می کنند و تکثیر می شوند
08:50
they countشمردن themselvesخودشان with these little moleculesمولکول ها,
191
512000
2000
و همینطور تعداد خودشان را از طریق آن ملکولها می شمارند
08:52
and they recognizeتشخیص when they have the right cellسلول numberعدد
192
514000
2000
و وقتی که تعدادشان به حد کافی رسید
08:54
that if all of the bacteriaباکتری ها launchراه اندازی theirخودشان virulenceسرگیجه attackحمله togetherبا یکدیگر,
193
516000
4000
که اگر همه با هم به شما حمله کنند موفق خواهند شد در آن موقع حمله خودشان را شروع می کنند.
08:58
they are going to be successfulموفق شدن at overcomingفائق آمدن an enormousعظیم hostمیزبان.
194
520000
4000
به این شکل است که باکتری ها می توانند به میزبانهایی به بزرگی شما حمله کنند.
09:02
Bacteriaباکتری ها always controlکنترل pathogenicityبیماری پاتوژن with quorumقاعده sensingسنجش.
195
524000
4000
باکتری ها همیشه بیماری زایی شان را از طریق «تشخیص حد نصاب» کنترل می کنند.
09:06
That's how it worksآثار.
196
528000
2000
این طوری این ها موفق می شوند.
09:08
We alsoهمچنین then wentرفتی to look at what are these moleculesمولکول ها --
197
530000
3000
ما برای اینکه بهتر این پدیده را بفهمیم خود این ملکولها را بررسی کردیم.
09:11
these were the redقرمز trianglesمثلثها on my slidesاسلایدها before.
198
533000
3000
این یکی از این ملکولها است که من با مثلث های قرمز توی اسلایدهام نشانشان می دادم.
09:14
This is the Vibrioویبریو fischeriفیشری moleculeمولکول.
199
536000
2000
این ملکول مربوط به ویبریو فیشرای است.
09:16
This is the wordکلمه that it talksگفتگو with.
200
538000
2000
این همون کلمه ای است که ویبریو فیشرای از طریق آن حرف می زند.
09:18
So then we startedآغاز شده to look at other bacteriaباکتری ها,
201
540000
2000
بعد ما باکتری های دیگری را هم بررسی کردیم.
09:20
and these are just a smatteringخنده دار of the moleculesمولکول ها that we'veما هستیم discoveredکشف شده.
202
542000
3000
این ها بعضی ملکولهای دیگری است که ما کشف کرده ایم.
09:23
What I hopeامید you can see
203
545000
2000
من می خواهم که شما ببینید که
09:25
is that the moleculesمولکول ها are relatedمربوط.
204
547000
2000
این ملکولها شبیه هم هستند.
09:27
The left-handدست چپ partبخشی of the moleculeمولکول is identicalیکسان
205
549000
2000
طرف چپ این ملکولها
09:29
in everyهرکدام singleتنها speciesگونه ها of bacteriaباکتری ها.
206
551000
3000
در تمام گونه های باکتری ها مانند هم است.
09:32
But the right-handدست راست partبخشی of the moleculeمولکول is a little bitبیت differentناهمسان in everyهرکدام singleتنها speciesگونه ها.
207
554000
4000
اما طرف راست این ملکولها در هر گونه با گونه های دیگر کمی فرق می کند.
09:36
What that does is to conferموافقم
208
558000
2000
این باعث می شود این زبانها
09:38
exquisiteنفیس speciesگونه ها specificitiesخصوصیات to these languagesزبان ها.
209
560000
4000
برای هر گونه به صورت اختصاصی بشود.
09:42
Eachهر یک moleculeمولکول fitsمتناسب است into its partnerشریک receptorگیرنده and no other.
210
564000
4000
هر ملکول فقط به گیرنده خاص خودش و نه گیرنده دیگر متصل می شود.
09:46
So these are privateخصوصی, secretراز conversationsگفتگو.
211
568000
3000
یعنی این زبانها خصوصی و رمزی هستند.
09:49
These conversationsگفتگو are for intraspeciesدرون گونه ها communicationارتباطات.
212
571000
4000
اینها مکالماتی برای ارتباطات میان گونه ای خودشان است.
09:53
Eachهر یک bacteriaباکتری ها usesاستفاده می کند a particularخاص moleculeمولکول that's its languageزبان
213
575000
4000
هر باکتری زبان خصوصی خودش را دارد
09:57
that allowsاجازه می دهد it to countشمردن its ownخودت siblingsخواهران و برادران.
214
579000
4000
که با این ملکولها می تواند همزادهای خودش را شمارش کند.
10:01
Onceیک بار we got that farدور we thought
215
583000
2000
به اینجا که رسیدیم با خودمان فکر کردیم که
10:03
we were startingراه افتادن to understandفهمیدن that bacteriaباکتری ها have these socialاجتماعی behaviorsرفتار.
216
585000
3000
ما این مطلب که باکتری ها زندگی اجتماعی دارند را فهمیدیم.
10:06
But what we were really thinkingفكر كردن about is that mostاکثر of the time
217
588000
3000
اما چیزی که ذهن ما را به خودش مشغول کرده بود این بود که
10:09
bacteriaباکتری ها don't liveزنده by themselvesخودشان, they liveزنده in incredibleباور نکردنی mixturesمخلوط,
218
591000
3000
بیشتر وقتها باکتری ها فقط با خودشان زندگی نمی کنند. معمولا باکتری ها به صورت درهم
10:12
with hundredsصدها or thousandsهزاران نفر of other speciesگونه ها of bacteriaباکتری ها.
219
594000
4000
و مخلوط با صدها یا هزارها گونه باکتریایی دیگر زندگی می کنند.
10:16
And that's depictedنشان داده شده است on this slideاسلاید. This is your skinپوست.
220
598000
3000
در این اسلاید این مطلب نشان داده شده است. این پوست شما است.
10:19
So this is just a pictureعکس -- a micrographمیکروگرافی of your skinپوست.
221
601000
3000
این یک تصویر میکروسکوپی از پوست شما است.
10:22
Anywhereهر جا on your bodyبدن, it looksبه نظر می رسد prettyبسیار much like this,
222
604000
2000
هر جایی روی بدن شما کم و بیش همین شکلی است.
10:24
and what I hopeامید you can see is that there's all kindsانواع of bacteriaباکتری ها there.
223
606000
4000
همه جور باکتری ای اینجا وجود دارد.
10:28
And so we startedآغاز شده to think if this really is about communicationارتباطات in bacteriaباکتری ها,
224
610000
4000
اینجا بود که ما به این فکر افتادیم که اگر مساله گفتگوی بین باکتری ها است
10:32
and it's about countingبا احتساب your neighborsهمسایه ها,
225
614000
2000
و فایده آن شمارش همسایه ها است،
10:34
it's not enoughکافی to be ableتوانایی to only talk withinدر داخل your speciesگونه ها.
226
616000
3000
این کافی نیست که هر کس فقط هم نوعان خودش را شمارش کند.
10:37
There has to be a way to take a censusسرشماری
227
619000
2000
باید حتما روشی باشد که بتوان سرشماریی از
10:39
of the restباقی مانده of the bacteriaباکتری ها in the populationجمعیت.
228
621000
3000
بقیه باکتری هایی که در اطراف هستند هم کرد.
10:42
So we wentرفتی back to molecularمولکولی biologyزیست شناسی
229
624000
2000
پس ما دوباره سراغ زیست شناسی ملکولی رفتیم
10:44
and startedآغاز شده studyingدر حال مطالعه differentناهمسان bacteriaباکتری ها,
230
626000
2000
و شروع به مطالعه باکتری های مختلف کردیم
10:46
and what we'veما هستیم foundپیدا شد now is that
231
628000
2000
و چیزی که فهمیدیم این بود که
10:48
in factواقعیت, bacteriaباکتری ها are multilingualچند زبانه.
232
630000
2000
در واقع باکتری ها به چند زبان صحبت می کنند.
10:50
They all have a species-specificگونه خاص systemسیستم --
233
632000
3000
همه باکتری ها یک سیستم مخصوص گونه خودشان را دارند
10:53
they have a moleculeمولکول that saysمی گوید "me."
234
635000
2000
یک ملکولی دارند که می گوید «من».
10:55
But then, runningدر حال اجرا in parallelموازی to that is a secondدومین systemسیستم
235
637000
3000
ولی در موازات آن یک سیستم دیگری هست
10:58
that we'veما هستیم discoveredکشف شده, that's genericعمومی.
236
640000
2000
که ما آن را کشف کردیم و این یک سیستم عمومی است.
11:00
So, they have a secondدومین enzymeآنزیم that makesباعث می شود a secondدومین signalسیگنال
237
642000
3000
یعنی باکتری ها یک آنزیم دیگری هم دارند که یک سیگنال دیگری تولید می کند
11:03
and it has its ownخودت receptorگیرنده,
238
645000
2000
که گیرنده خاص خودش را دارد
11:05
and this moleculeمولکول is the tradeتجارت languageزبان of bacteriaباکتری ها.
239
647000
3000
و این یک زبان مخصوص باکتری ها است.
11:08
It's used by all differentناهمسان bacteriaباکتری ها
240
650000
2000
که توسط همه باکتری ها استفاده می شود
11:10
and it's the languageزبان of interspeciesبین گونه ها communicationارتباطات.
241
652000
4000
و زبان مکالمه بین گونه ای است.
11:14
What happensاتفاق می افتد is that bacteriaباکتری ها are ableتوانایی to countشمردن
242
656000
3000
به این ترتیب باکتری ها می توانند بشمارند
11:17
how manyبسیاری of me and how manyبسیاری of you.
243
659000
3000
که چه تعدادی از خودشان و چه تعدادی از گونه های دیگری در محیط هست
11:20
They take that informationاطلاعات insideداخل,
244
662000
2000
و این اطلاعات را می گیرند
11:22
and they decideتصميم گرفتن what tasksوظایف to carryحمل out
245
664000
2000
و بر اساس آن تصمیم می گیرند که چه کاری انجام بدهند.
11:24
dependingبستگی دارد on who'sچه کسی است in the minorityاقلیت and who'sچه کسی است in the majorityاکثریت
246
666000
4000
بسته به اینکه چه کسی در اقلیت یا اکثریت است
11:28
of any givenداده شده populationجمعیت.
247
670000
2000
در کل یک جامعه مشخص.
11:30
Then again we turnدور زدن to chemistryعلم شیمی,
248
672000
2000
سپس، ما دوباره سراغ شیمی رفتیم
11:32
and we figuredشکل گرفته out what this genericعمومی moleculeمولکول is --
249
674000
3000
و این ملکول عمومی را تجزیه کردیم.
11:35
that was the pinkرنگ صورتی ovalsبیضی on my last slideاسلاید, this is it.
250
677000
3000
این همان ملکولی است که به شکل بیضی های صورتی در اسلاید قبلی نشان داده شده بودند.
11:38
It's a very smallکوچک, five-carbonپنج کربن moleculeمولکول.
251
680000
2000
که یک ملکول خیلی کوچک پنج کربنی است.
11:40
What the importantمهم thing is that we learnedیاد گرفتم
252
682000
3000
و چیز خیلی مهمی که فهمیده ایم این است که
11:43
is that everyهرکدام bacteriumباکتری has exactlyدقیقا the sameیکسان enzymeآنزیم
253
685000
3000
همه باکتری ها عینا همین آنزیم را دارند
11:46
and makesباعث می شود exactlyدقیقا the sameیکسان moleculeمولکول.
254
688000
2000
و عینا همین ملکول را می سازند.
11:48
So they're all usingاستفاده كردن this moleculeمولکول
255
690000
2000
یعنی همه آنها از همین ملکول
11:50
for interspeciesبین گونه ها communicationارتباطات.
256
692000
2000
برای مکالمه بین گونه ای استفاده می کنند.
11:52
This is the bacterialباکتری Esperantoاسپرانتو.
257
694000
3000
این در واقع اسپرانتوی باکتریایی است.
11:55
(Laughterخنده)
258
697000
1000
(خنده)
11:56
Onceیک بار we got that farدور, we startedآغاز شده to learnیاد گرفتن
259
698000
2000
به اینجا که رسیدیم می دانستیم که
11:58
that bacteriaباکتری ها can talk to eachهر یک other with this chemicalشیمیایی languageزبان.
260
700000
3000
باکتری ها می توانند با هم به زبان شیمیایی صحبت کنند.
12:01
But what we startedآغاز شده to think is that maybe there is something
261
703000
2000
و فکر کردیم شاید این برای ما
12:03
practicalکاربردی that we can do here as well.
262
705000
2000
یک فایده عملی هم داشته باشد.
12:05
I've told you that bacteriaباکتری ها do have all these socialاجتماعی behaviorsرفتار,
263
707000
3000
خوب من به شما گفتم که باکتری ها انواع رفتارهای اجتماعی را دارند
12:08
they communicateبرقراری ارتباط with these moleculesمولکول ها.
264
710000
3000
و از طریق این ملکولها با هم مکالمه می کنند.
12:11
Of courseدوره, I've alsoهمچنین told you that one of the importantمهم things they do
265
713000
3000
و بهتون گفتم که یکی از کارهای مهمی که می کنند
12:14
is to initiateآغازکردن pathogenicityبیماری پاتوژن usingاستفاده كردن quorumقاعده sensingسنجش.
266
716000
3000
بیمار کردن ما از طریق «تشخیص حد نصاب» است.
12:17
We thought, what if we madeساخته شده these bacteriaباکتری ها
267
719000
2000
ما فکر کردیم که خوب اگر ما کاری کنیم که این باکتری ها
12:19
so they can't talk or they can't hearشنیدن?
268
721000
3000
نتوانند صحبت کنند یا نتوانند بشنوند چه می شود.
12:22
Couldn'tنمی توانستم these be newجدید kindsانواع of antibioticsآنتی بیوتیک ها?
269
724000
3000
آیا می شود از این طریق آنتی بیوتیک های جدیدی ساخت؟
12:25
Of courseدوره, you've just heardشنیدم and you alreadyقبلا know
270
727000
2000
البته شما حتما شنیده اید و می دانید که
12:27
that we're runningدر حال اجرا out of antibioticsآنتی بیوتیک ها.
271
729000
2000
ما با مشکل کمبود آنتی بیوتیک های موثر مواجه هستیم
12:29
Bacteriaباکتری ها are incrediblyطور باور نکردنی multi-drug-resistantچند دارو مقاوم right now,
272
731000
3000
و الان باکتری ها به شدت به داروها مقاوم شده اند.
12:32
and that's because all of the antibioticsآنتی بیوتیک ها that we use killکشتن bacteriaباکتری ها.
273
734000
4000
و این به این علت است که همه آنتی بیوتیک هایی که ما استفاده می کنیم باکتری ها را می کشند.
12:36
They eitherیا popپاپ the bacterialباکتری membraneغشاء,
274
738000
2000
مثلا دیواره باکتری ها را سوراخ می کنند
12:38
they make the bacteriumباکتری so it can't replicateتکثیر its DNADNA.
275
740000
3000
یا جلوی تکثیر DNA باکتری را می گیرند.
12:41
We killکشتن bacteriaباکتری ها with traditionalسنتی antibioticsآنتی بیوتیک ها
276
743000
3000
ما باکتری ها را با آنتی بیوتیک های سنتی می کشیم
12:44
and that selectsانتخاب می کند for resistantمقاوم mutantsجهش.
277
746000
2000
و این باعث انتخاب گونه های مقاوم می شود.
12:46
And so now of courseدوره we have this globalجهانی است problemمسئله
278
748000
3000
به همین خاطر با این مشکل جهانی باکتری های مقاوم به دارو مواجه شده ایم
12:49
in infectiousعفونی diseasesبیماری ها.
279
751000
2000
در تمام جهان برای مقابله با بیماری های عفونی.
12:51
We thought, well what if we could sortمرتب سازی of do behaviorرفتار modificationsتغییرات,
280
753000
3000
ما فکر کردیم که چقدر خوب می شد اگر ما می توانستیم از تغییرات رفتاری در اینجا هم استفاده کنیم.
12:54
just make these bacteriaباکتری ها so they can't talk, they can't countشمردن,
281
756000
3000
یعنی یک کاری کنیم که نتوانند با هم صحبت کنند در نتیجه نتوانند تعدادشان را بشمارند
12:57
and they don't know to launchراه اندازی virulenceسرگیجه.
282
759000
3000
و در نتیجه نتوانند حمله شان را شروع کنند.
13:00
And so that's exactlyدقیقا what we'veما هستیم doneانجام شده, and we'veما هستیم sortمرتب سازی of takenگرفته شده two strategiesاستراتژی ها.
283
762000
3000
این دقیقا کاری است که ما انجام داده ایم. ما دو راه کار مختلف را در پیش گرفتیم.
13:03
The first one is we'veما هستیم targetedهدفمند
284
765000
2000
اول سیستم اختصاصی
13:05
the intraspeciesدرون گونه ها communicationارتباطات systemسیستم.
285
767000
3000
هر گونه را هدف قرار دادیم.
13:08
So we madeساخته شده moleculesمولکول ها that look kindنوع of like the realواقعی moleculesمولکول ها --
286
770000
3000
ما ملکولهایی ساختیم که به ملکولهای سیگنال شبیه باشند
13:11
whichکه you saw -- but they're a little bitبیت differentناهمسان.
287
773000
2000
که در شکل مشخص هستند - ولی کمی متفاوت هستند
13:13
And so they lockقفل کردن into those receptorsگیرنده ها,
288
775000
2000
به شکلی که به آن گیرنده ها متصل می شوند
13:15
and they jamمربا recognitionبه رسمیت شناختن of the realواقعی thing.
289
777000
3000
و باعث از کار افتادن گیرنده می شوند.
13:18
By targetingهدف گذاری the redقرمز systemسیستم,
290
780000
2000
با هدف قرار دادن سیستم قرمز رنگ
13:20
what we are ableتوانایی to do is to make
291
782000
2000
کاری که ما می توانیم انجام بدهیم این است که
13:22
species-specificگونه خاص, or disease-specificبیماری خاص, anti-quorumضد قاعده sensingسنجش moleculesمولکول ها.
292
784000
5000
ملکولهای ضد «تشخیص حد نصاب» برای یک گونه باکتری خاص یا بیماری خاص بسازیم.
13:27
We'veما هستیم alsoهمچنین doneانجام شده the sameیکسان thing with the pinkرنگ صورتی systemسیستم.
293
789000
3000
ما موفق شدیم همین کار را برای سیستم صورتی هم انجام بدهیم.
13:30
We'veما هستیم takenگرفته شده that universalجهانی است moleculeمولکول and turnedتبدیل شد it around a little bitبیت
294
792000
3000
ما آن ملکول عمومی را گرفتیم و کمی تغییرش دادیم
13:33
so that we'veما هستیم madeساخته شده antagonistsآنتاگونیست ها
295
795000
2000
به شکلی که آنتاگونیست
13:35
of the interspeciesبین گونه ها communicationارتباطات systemسیستم.
296
797000
2000
اون سیستم عمومی مکالمه را ساختیم.
13:37
The hopeامید is that these will be used as broad-spectrumطیف گسترده ای antibioticsآنتی بیوتیک ها
297
799000
5000
و امیدواریم که این را بشود به عنوان آنتی بیوتیک وسیع الطیف استفاده بکنیم
13:42
that work againstدر برابر all bacteriaباکتری ها.
298
804000
2000
که علیه همه انواع باکتری ها موثر است.
13:44
To finishپایان دادن I'll just showنشان بده you the strategyاستراتژی.
299
806000
3000
خوب من استراتژیمان را اینجا به شما نشان می دهم.
13:47
In this one I'm just usingاستفاده كردن the interspeciesبین گونه ها moleculeمولکول,
300
809000
2000
اینجا من فقط ملکولهای اختصاصی هر گونه را نشان داده ام
13:49
but the logicمنطق is exactlyدقیقا the sameیکسان.
301
811000
2000
ولی استراتژی برای سیستم عمومی هم عینا همین است.
13:51
What you know is that when that bacteriumباکتری getsمی شود into the animalحیوانات,
302
813000
3000
خوب ما می دانیم که وقتی باکتری به داخل حیوان وارد می شود
13:54
in this caseمورد, a mouseموش,
303
816000
2000
که اینجا یک موش است
13:56
it doesn't initiateآغازکردن virulenceسرگیجه right away.
304
818000
2000
همان موقع حمله اش را شروع نمی کند.
13:58
It getsمی شود in, it startsشروع می شود growingدر حال رشد, it startsشروع می شود secretingترشح
305
820000
3000
اول وارد می شود و شروع به رشد و تکثیر می کند.
14:01
its quorumقاعده sensingسنجش moleculesمولکول ها.
306
823000
2000
و ملکولهای «تشخیص حد نصاب» را ترشح می کند.
14:03
It recognizesبه رسمیت می شناسد when it has enoughکافی bacteriaباکتری ها
307
825000
2000
وقتی که متوجه شد که تعدادش به حد کافی رسیده است
14:05
that now they're going to launchراه اندازی theirخودشان attackحمله,
308
827000
2000
حمله را شروع می کند
14:07
and the animalحیوانات diesمیمیرد.
309
829000
2000
و حیوان را می کشد.
14:09
What we'veما هستیم been ableتوانایی to do is to give these virulentسرطانی infectionsعفونت ها,
310
831000
3000
کاری که ما توانسته ایم انجام بدهیم این است که این عفونت های خطرناک را به حیوان وارد کرده ایم
14:12
but we give them in conjunctionپیوستگی with our anti-quorumضد قاعده sensingسنجش moleculesمولکول ها --
311
834000
4000
و به حیوان ملکولهای ضد «تشخیص حد نصاب» خودمان را هم داده ایم
14:16
so these are moleculesمولکول ها that look kindنوع of like the realواقعی thing,
312
838000
2000
این ها ملکولهایی هستند که شبیه به ملکولهای «تشخیص حد نصاب» هستند
14:18
but they're a little bitبیت differentناهمسان whichکه I've depictedنشان داده شده است on this slideاسلاید.
313
840000
3000
ولی اندکی متفاوت هستند و من اینجا آنها را نشان داده ام.
14:21
What we now know is that if we treatدرمان شود the animalحیوانات
314
843000
3000
چیزی که ما حالا می دانیم این است که اگر ما باکتری هایی که
14:24
with a pathogenicبیماری زا bacteriumباکتری -- a multi-drug-resistantچند دارو مقاوم pathogenicبیماری زا bacteriumباکتری --
315
846000
4000
به داروهای معمول مقاوم هستند به حیوان تزریق کنیم
14:28
in the sameیکسان time we give our anti-quorumضد قاعده sensingسنجش moleculeمولکول,
316
850000
4000
و همزمان با آن داروهای ضد «تشخیص حد نصاب» خودمان را هم به حیوان بدهیم
14:32
in factواقعیت, the animalحیوانات livesزندگی می کند.
317
854000
2000
حیوان زنده می ماند.
14:34
We think that this is the nextبعد generationنسل of antibioticsآنتی بیوتیک ها
318
856000
4000
ما معتقدیم این ها نسل جدید آنتی بیوتیک ها هستند
14:38
and it's going to get us around, at leastکمترین initiallyدر ابتدا,
319
860000
2000
و اینها ما را حداقل برای مدتی از شر مساله
14:40
this bigبزرگ problemمسئله of resistanceمقاومت.
320
862000
2000
مقاومت دارویی خلاص خواهند کرد.
14:42
What I hopeامید you think, is that bacteriaباکتری ها can talk to eachهر یک other,
321
864000
3000
من امیدوارم شما متوجه شده باشید که باکتری ها می توانند با هم حرف بزنند
14:45
they use chemicalsمواد شیمیایی as theirخودشان wordsکلمات,
322
867000
3000
و از مواد شیمیایی به عنوان کلماتشان استفاده می کنند
14:48
they have an incrediblyطور باور نکردنی complicatedبغرنج chemicalشیمیایی lexiconواژگانی
323
870000
3000
آنها فرهنگ واژگان خیلی پیچیده ای دارند
14:51
that we're just now startingراه افتادن to learnیاد گرفتن about.
324
873000
2000
که ما تازه شروع به درک آن کرده ایم.
14:53
Of courseدوره what that allowsاجازه می دهد bacteriaباکتری ها to do
325
875000
3000
این در واقع باعث می شود که باکتری ها
14:56
is to be multicellularچند سلولی.
326
878000
2000
مثل موجودات چند سلولی رفتار کنند.
14:58
So in the spiritروح of TEDTED they're doing things togetherبا یکدیگر
327
880000
3000
حالا من به خاطر روحیه TED باید بگویم که
15:01
because it makesباعث می شود a differenceتفاوت.
328
883000
2000
اینها با هم همکاری می کنند چون که اینطوری می توانند تغییر ایجاد کنند!
15:03
What happensاتفاق می افتد is that bacteriaباکتری ها have these collectiveجمعی behaviorsرفتار,
329
885000
4000
در عمل باکتری ها رفتار اجتماعی دارند که
15:07
and they can carryحمل out tasksوظایف
330
889000
2000
باعث می شود بتوانند کارهایی انجام بدهند که
15:09
that they could never accomplishانجام دادن
331
891000
2000
به هیچ عنوان نمی توانستند
15:11
if they simplyبه سادگی actedعمل کرد as individualsاشخاص حقیقی.
332
893000
2000
تک تک آن را انجام بدهند.
15:13
What I would hopeامید that I could furtherبیشتر argueجر و بحث to you
333
895000
3000
من امیدوارم شما این استدلال من را هم بپذیرید که
15:16
is that this is the inventionاختراع of multicellularityچند سلولی.
334
898000
3000
این در واقع گذر از تک سلولی بودن به چند سلولی بودن است.
15:19
Bacteriaباکتری ها have been on the Earthزمین for billionsمیلیاردها دلار of yearsسالها;
335
901000
4000
باکتری ها میلیاردها سال است که روی زمین بوده اند
15:23
humansانسان, coupleزن و شوهر hundredصد thousandهزار.
336
905000
2000
ولی آدمها فقط دویست سیصد هزار سال.
15:25
We think bacteriaباکتری ها madeساخته شده the rulesقوانین
337
907000
2000
ما فکر می کنیم که باکتری ها بنیانگذار
15:27
for how multicellularچند سلولی organizationسازمان worksآثار.
338
909000
3000
قواعد چند سلولی بودن هستند.
15:30
We think, by studyingدر حال مطالعه bacteriaباکتری ها,
339
912000
3000
و با مطالعه باکتری ها
15:33
we're going to be ableتوانایی to have insightبینش، بصیرت، درون بینی about multicellularityچند سلولی in the humanانسان bodyبدن.
340
915000
4000
ما می توانیم در مورد روابط چند سلولی در بدن انسان هم چیزهایی یاد بگیریم.
15:37
We know that the principlesاصول and the rulesقوانین,
341
919000
2000
ما می دانیم که اگر بتوانیم
15:39
if we can figureشکل them out in these sortمرتب سازی of primitiveاولیه organismsارگانیسم ها,
342
921000
2000
قوانین و اصول را در این جانداران ساده درک بکنیم
15:41
the hopeامید is that they will be appliedکاربردی
343
923000
2000
قادر خواهیم بود همین قواعد را
15:43
to other humanانسان diseasesبیماری ها and humanانسان behaviorsرفتار as well.
344
925000
4000
در بدن خودمان هم و در مواقع بیماری و سلامت به کار ببریم.
15:47
I hopeامید that what you've learnedیاد گرفتم
345
929000
2000
امیدوارم شما یاد گرفته باشید که
15:49
is that bacteriaباکتری ها can distinguishتمیز دادن selfخود from other.
346
931000
3000
باکتری ها می توانند خودی را از دیگران تشخیص بدهند.
15:52
By usingاستفاده كردن these two moleculesمولکول ها they can say "me" and they can say "you."
347
934000
3000
با استفاده از این دو ملکول می توانند بگویند «من» یا بگویند «تو».
15:55
Again of courseدوره that's what we do,
348
937000
2000
البته این کاری است که ما هم
15:57
bothهر دو in a molecularمولکولی way,
349
939000
2000
در سطح سلولی
15:59
and alsoهمچنین in an outwardبیرون way,
350
941000
2000
و هم در خارج انجام می دهیم
16:01
but I think about the molecularمولکولی stuffچیز.
351
943000
2000
ولی خوب من فقط در مورد چیزهای ملکولی فکر می کنم.
16:03
This is exactlyدقیقا what happensاتفاق می افتد in your bodyبدن.
352
945000
2000
این دقیقا اتفاقی است که در بدن شما می افتد.
16:05
It's not like your heartقلب cellsسلول ها and your kidneyکلیه cellsسلول ها get all mixedمخلوط شده up everyهرکدام day,
353
947000
3000
این طور نسیت که هر روز سلولهای قلب و سلولهای کلیه شما با هم قاطی شوند.
16:08
and that's because there's all of this chemistryعلم شیمی going on,
354
950000
3000
و این به خاطر این است که همه این اتفاقات شیمیایی رخ می دهد
16:11
these moleculesمولکول ها that say who eachهر یک of these groupsگروه ها of cellsسلول ها is,
355
953000
3000
این ملکولهای هستند که نشان می دهند هر یک از این گروهای سلولی کی هستند
16:14
and what theirخودشان tasksوظایف should be.
356
956000
2000
و قرار است چه کاری را انجام بدهند.
16:16
Again, we think that bacteriaباکتری ها inventedاختراع شده است that,
357
958000
3000
باز هم ما فکر می کنیم که باکتری ها این را ابداع کردند
16:19
and you've just evolvedتکامل یافته است a fewتعداد کمی more bellsزنگ ها and whistlesسوت,
358
961000
3000
و شما فقط کمی آن را توسعه داده اید
16:22
but all of the ideasایده ها are in these simpleساده systemsسیستم های that we can studyمطالعه.
359
964000
4000
ولی همه این ایده ها در همین سلولها ساده هست و می شود آنها را مطالعه کرد.
16:26
The finalنهایی thing is, again just to reiterateتکرار کن that there's this practicalکاربردی partبخشی,
360
968000
4000
آخرین حرف هم تکرار این مساله است که فایده عملی این ها
16:30
and so we'veما هستیم madeساخته شده these anti-quorumضد قاعده sensingسنجش moleculesمولکول ها
361
972000
3000
ساختن ملکولهای ضد «تشخیص حد نصاب» است
16:33
that are beingبودن developedتوسعه یافته as newجدید kindsانواع of therapeuticsدرمان های.
362
975000
3000
که به عنوان نوع جدیدی از داروها قابل استفاده هستند.
16:36
But then, to finishپایان دادن with a plugپلاگین for all the good and miraculousمعجزه آسا bacteriaباکتری ها
363
978000
3000
برای اینکه به افتخار باکتری ها صحبت را تمام کنم
16:39
that liveزنده on the Earthزمین,
364
981000
2000
باکتری های خوب و معجزه آسایی که روی زمین زندگی می کنند
16:41
we'veما هستیم alsoهمچنین madeساخته شده pro-quorumطرفدار پرسپولیس sensingسنجش moleculesمولکول ها.
365
983000
2000
باید بگم که علاوه بر این ما ملکولهایی ساخته ایم که این سیستم ها را تحریک و تقویت می کند.
16:43
So, we'veما هستیم targetedهدفمند those systemsسیستم های to make the moleculesمولکول ها work better.
366
985000
3000
یعنی ما این دستگاههای مکالمه باکتری ها را تقویت کرده ایم.
16:46
Rememberیاد آوردن you have these 10 timesبار or more bacterialباکتری cellsسلول ها
367
988000
4000
فراموش نکنیم که ما ده برابر سلولهای انسانیمان
16:50
in you or on you, keepingنگه داشتن you healthyسالم.
368
992000
2000
در بدنمان و روی بدنمان باکتری داریم که ما را سالم نگه می دارند.
16:52
What we're alsoهمچنین tryingتلاش کن to do is to beefگوشت گاو up the conversationگفتگو
369
994000
3000
ما سعی داریم مکالمه شما
16:55
of the bacteriaباکتری ها that liveزنده as mutualistsمتقابل with you,
370
997000
3000
و باکتری هایی که با شما زندگی می کنند را بهبود ببخشیم
16:58
in the hopesامیدوارم of makingساخت you more healthyسالم,
371
1000000
2000
به امید اینکه شما سالم تر زندگی کنید.
17:00
makingساخت those conversationsگفتگو better,
372
1002000
2000
با آنها بهتر مکالمه کنیم
17:02
so bacteriaباکتری ها can do things that we want them to do
373
1004000
3000
تا آنها کارهایی که برای شما انجام می دهند را
17:05
better than they would be on theirخودشان ownخودت.
374
1007000
3000
بهتر انجام بدهند.
17:08
Finallyسرانجام, I wanted to showنشان بده you
375
1010000
2000
در آخر می خواهم بر و بچه های آزمایشگاه من
17:10
this is my gangباند at Princetonپرینستون, Newجدید Jerseyجرسی.
376
1012000
2000
در پرینستون، نیوجرزی را به شما نشان بدهم.
17:12
Everything I told you about was discoveredکشف شده by someoneکسی in that pictureعکس.
377
1014000
4000
همه چیزهایی که امروز برای شما گفتم، توسط افرادی که در این عکس هستند کشف شده است.
17:16
I hopeامید when you learnیاد گرفتن things,
378
1018000
2000
امیدوارم شما وقتی چیزی می آموزید،
17:18
like about how the naturalطبیعی است worldجهان worksآثار --
379
1020000
2000
مثلا این که طبیعت چطور کار می کند--
17:20
I just want to say that wheneverهر زمان که you readخواندن something in the newspaperروزنامه
380
1022000
3000
من می خواهم بگویم هر موقع که شما موضوعی را در روزنامه می خوانید
17:23
or you get to hearشنیدن some talk about something ridiculousمسخره in the naturalطبیعی است worldجهان
381
1025000
3000
یا یک سخنرانی در مورد چیزی عجیب در طبیعت می شنوید
17:26
it was doneانجام شده by a childکودک.
382
1028000
2000
بدانید که این موضوع توسط یک بچه کشف شده است.
17:28
Scienceعلوم پایه is doneانجام شده by that demographicجمعیت شناسی.
383
1030000
2000
علم توسط این گروه سنی پیش می رود.
17:30
All of those people are betweenبین 20 and 30 yearsسالها oldقدیمی,
384
1032000
4000
این افراد بین بیست تا سی سال سن دارند.
17:34
and they are the engineموتور that drivesدرایوها scientificعلمی discoveryکشف in this countryکشور.
385
1036000
4000
آن ها موتور اکتشافات علمی در این کشور هستند.
17:38
It's a really luckyخوش شانس demographicجمعیت شناسی to work with.
386
1040000
3000
من خیلی خوش شانس هستم که با این گروه سنی کار می کنم.
17:41
I keep gettingگرفتن olderمسن تر and olderمسن تر and they're always the sameیکسان ageسن,
387
1043000
3000
من مدام پیرتر و پیرتر می شوم ولی این ها همیشه همین سن هستند.
17:44
and it's just a crazyدیوانه delightfulلذت بخش jobکار.
388
1046000
3000
و این شغل احمقانه ی لذت بخشی است.
17:47
I want to thank you for invitingدعوت کردن me here.
389
1049000
2000
و من می خواهم از شما برای اینکه من را اینجا دعوت کردید تشکر کنم.
17:49
It's a bigبزرگ treatدرمان شود for me to get to come to this conferenceکنفرانس.
390
1051000
3000
برای من افتخار بزرگی است که به این کنفرانس آمده ام.
17:52
(Applauseتشویق و تمجید)
391
1054000
5000
(تشویق)
17:57
Thanksبا تشکر.
392
1059000
1000
متشکرم
17:58
(Applauseتشویق و تمجید)
393
1060000
14000
(تشویق)
Translated by Ali Moeeny
Reviewed by Hasan Moeeni

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Bonnie Bassler - Molecular biologist
Bonnie Bassler studies how bacteria can communicate with one another, through chemical signals, to act as a unit. Her work could pave the way for new, more potent medicine.

Why you should listen

In 2002, bearing her microscope on a microbe that lives in the gut of fish, Bonnie Bassler isolated an elusive molecule called AI-2, and uncovered the mechanism behind mysterious behavior called quorum sensing -- or bacterial communication. She showed that bacterial chatter is hardly exceptional or anomolous behavior, as was once thought -- and in fact, most bacteria do it, and most do it all the time. (She calls the signaling molecules "bacterial Esperanto.")

The discovery shows how cell populations use chemical powwows to stage attacks, evade immune systems and forge slimy defenses called biofilms. For that, she's won a MacArthur "genius" grant -- and is giving new hope to frustrated pharmacos seeking new weapons against drug-resistant superbugs.

Bassler teaches molecular biology at Princeton, where she continues her years-long study of V. harveyi, one such social microbe that is mainly responsible for glow-in-the-dark sushi. She also teaches aerobics at the YMCA.

More profile about the speaker
Bonnie Bassler | Speaker | TED.com