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"

Bonnie Bassler apie tai, kaip bendrauja bakterijos

Filmed:
2,683,171 views

Bonnie Bassler atrado, kad bakterijos "susišneka" viena su kita naudodamos cheminę kalbą, kuri leidžia joms koordinuoti gynybą ir rengti atakas. Atradimas gali turėti didelę įtaką medicinai, pramonei ir mūsų pačių supratimui apie save.
- 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
BacteriaBakterijos are the oldestseniausias livinggyvenimas organismsorganizmai on the earthžemė.
0
0
3000
Bakterijos yra seniausi gyvi organizmai Žemėje.
00:21
They'veJie jau been here for billionsmilijardai of yearsmetai,
1
3000
2000
Jos čia yra jau milijardus metų,
00:23
and what they are are single-celledvienkartinis microscopicmikroskopiniai organismsorganizmai.
2
5000
4000
ir kas jos yra - tai vienaląsčiai mikroskopiniai organizmai.
00:27
So they are one cellląstelė and they have this specialypatingas propertynuosavybė
3
9000
3000
Taigi, jos yra vienaląstės ir turi tokią savybę:
00:30
that they only have one piecegabalas of DNADNR.
4
12000
2000
jos turi vieną DNR darinį.
00:32
They have very fewnedaug genesgenai,
5
14000
2000
Jos turi mažai genų
00:34
and geneticgenetinis informationinformacija to encodekoduoti all of the traitsbruožai that they carrynešiotis out.
6
16000
4000
ir genetinės informacijos, kurioje užkoduoti visi jų vykdomi procesai.
00:38
And the way bacteriabakterijos make a livinggyvenimas
7
20000
2000
Ir bakterija gyvena
00:40
is that they consumevartoti nutrientsmaistinių medžiagų from the environmentaplinka,
8
22000
3000
vartodama aplinkoje esančias maistines medžiagas,
00:43
they growaugti to twicedu kartus their sizedydis, they cutsupjaustyti themselvespatys down in the middleviduryje,
9
25000
3000
jos užauga dvigubai didesnės, persiskiria per vidurį
00:46
and one cellląstelė becomestampa two, and so on and so on.
10
28000
3000
ir viena ląstelė tampa dviem, ir taip toliau.
00:49
They just growaugti and dividepadalinti, and growaugti and dividepadalinti -- so a kindmalonus of boringnuobodu life,
11
31000
4000
Jos tiesiog auga ir dalijasi, auga ir dalijasi - gan nuobodus gyvenimas,
00:53
exceptišskyrus that what I would argueginčytis is that you have
12
35000
2000
tik aš teigčiau, kad mes
00:55
an amazingnuostabus interactionsąveika with these crittersCritters.
13
37000
3000
nepaprastai sąveikaujame su šiais padarais.
00:58
I know you guys think of yourselfsave as humansžmonės, and this is sortrūšiuoti of how I think of you.
14
40000
3000
Aš žinau, kad jūs galvojate apie save kaip apie žmones, o štai kaip aš galvoju apie jus:
01:01
This man is supposedtariamas to representatstovauti
15
43000
2000
šis vyras vaizduoja
01:03
a genericbendrinis humanžmogus beingesamas,
16
45000
2000
žmogiškąją būtybę,
01:05
and all of the circlesapskritimai in that man are all of the cellsląstelės that make up your bodykūnas.
17
47000
4000
o visi apskritimai tame žmoguje yra ląstelės, kurios sudaro jūsų kūną.
01:09
There is about a trilliontrilijonas humanžmogus cellsląstelės that make eachkiekvienas one of us
18
51000
3000
Maždaug trilijonas žmogiškų ląstelių padaro kiekvieną iš mūsų
01:12
who we are and ablegalingas to do all the things that we do,
19
54000
3000
tuo, kuo esame, ir leidžia daryti dalykus, kuriuos darome,
01:15
but you have 10 trilliontrilijonas bacterialbakterinis cellsląstelės
20
57000
3000
bet 10 trilijonų bakterijų ląstelių
01:18
in you or on you at any momentmomentas in your life.
21
60000
2000
yra jumyse ar ant jūsų bet kuriuo jūsų gyvenimo momentu.
01:20
So, 10 timeslaikai more bacterialbakterinis cellsląstelės
22
62000
2000
Taigi, 10 kartų daugiau bakterijų ląstelių,
01:22
than humanžmogus cellsląstelės on a humanžmogus beingesamas.
23
64000
3000
negu žmogiškųjų ląstelių ant žmogaus organizmo.
01:25
And of coursežinoma it's the DNADNR that countsskaičiai,
24
67000
2000
Ir, žinoma, mums svarbu DNR.
01:27
so here'sčia yra all the A, T, GsGS and CsCS
25
69000
2000
Taigi štai visi A, T, G ir C,
01:29
that make up your geneticgenetinis codekodas, and give you all your charmingžavinga characteristicscharakteristikos.
26
71000
3000
kurie sudaro jūsų genetinį kodą ir suteikia jums visas jūsų kerinčias savybes.
01:32
You have about 30,000 genesgenai.
27
74000
2000
Jūs turite maždaug 30 000 genų.
01:34
Well it turnspasisuka out you have 100 timeslaikai more bacterialbakterinis genesgenai
28
76000
3000
Pasirodo, turite 100 kartų daugiau bakterinių genų,
01:37
playingžaisti a rolevaidmuo in you or on you all of your life.
29
79000
4000
kurie vaidina tam tikrą vaidmenį ant jūsų ar jumyse visą jūsų gyvenimą.
01:41
At the bestgeriausia, you're 10 percentproc humanžmogus,
30
83000
3000
Geriausiu atveju esate 10 procentų žmogus,
01:44
but more likelytikėtina about one percentproc humanžmogus,
31
86000
2000
bet labiau tikėtina, kad vienu procentu žmogus,
01:46
dependingpriklausomai nuo on whichkuris of these metricsmetrika you like.
32
88000
2000
priklausomai nuo to, kurie iš šių skaičių jums patinka.
01:48
I know you think of yourselfsave as humanžmogus beingsbūtybės,
33
90000
2000
Žinau, kad galvojate apie save kaip apie žmones,
01:50
but I think of you as 90 or 99 percentproc bacterialbakterinis.
34
92000
4000
bet aš galvoju apie jus kaip apie 90 ar 99 procentus bakterijų.
01:54
(LaughterJuokas)
35
96000
1000
(Juokiasi)
01:55
These bacteriabakterijos are not passivepasyvus ridersvairuotojai,
36
97000
3000
Šios bakterijos nėra pasyvūs pakeleiviai,
01:58
these are incrediblyneįtikėtinai importantsvarbu, they keep us alivegyvas.
37
100000
3000
jos neįtikėtinai svarbios, jos palaiko mus gyvus.
02:01
They coverpadengti us in an invisiblenematomas bodykūnas armoršarvai
38
103000
3000
Jos padengia mūsų kūną nematomais šarvais,
02:04
that keepsišlaiko environmentalaplinkosauga insultsįžeidinėjimų out
39
106000
2000
kurie apsaugo nuo neigiamo aplinkos poveikio,
02:06
so that we staylikti healthysveikas.
40
108000
2000
kad būtume sveiki.
02:08
They digestvirškinti our foodmaistas, they make our vitaminsvitaminai,
41
110000
2000
Jos virškina mūsų maistą, gamina mums vitaminus,
02:10
they actuallyiš tikrųjų educateauklėti your immuneimuninis systemsistema
42
112000
2000
tiesą sakant, jos moko jūsų imuninę sistemą
02:12
to keep badblogai microbesmikrobai out.
43
114000
2000
neįsileisti blogų mikrobų.
02:14
So they do all these amazingnuostabus things
44
116000
2000
Taigi jos daro visus šiuos nuostabius dalykus,
02:16
that help us and are vitalgyvybiškai svarbus for keepingpalaikymas us alivegyvas,
45
118000
4000
kurie padeda mums ir yra gyvybiškai svarbūs, kad įšgyventume
02:20
and they never get any presspaspauskite for that.
46
122000
2000
ir niekas to neskelbia apie jas.
02:22
But they get a lot of presspaspauskite because they do a lot of
47
124000
2000
Bet apie jas daug rašo, nes jos daro daug
02:24
terriblebaisi things as well.
48
126000
2000
baisių dalykų taip pat.
02:26
So, there's all kindsrūšys of bacteriabakterijos on the EarthŽemė
49
128000
3000
Taigi, Žemėje yra daugybė bakterijų rūšių,
02:29
that have no businessverslas beingesamas in you or on you at any time,
50
131000
3000
kurios neturi jokio reikalo būti jumyse ar ant jūsų bet kuriuo metu,
02:32
and if they are, they make you incrediblyneįtikėtinai sickserga.
51
134000
4000
o jeigu yra, tai jus stipriai susargdina.
02:36
And so, the questionklausimas for my lablaboratorija is whetherar you want to think about all the
52
138000
3000
Ir štai klausimas mano laboratorijai (ar galvojant apie visus
02:39
good things that bacteriabakterijos do, or all the badblogai things that bacteriabakterijos do.
53
141000
4000
gerus dalykus, kuriuos bakterijos daro, ar apie visus blogus dalykus),
02:43
The questionklausimas we had is how could they do anything at all?
54
145000
2000
mūsų klausimas buvo: kaip jos apskritai gali ką nors padaryti?
02:45
I mean they're incrediblyneįtikėtinai smallmažas,
55
147000
2000
Aš noriu pasakyti, kad jos neįtikėtinai mažos,
02:47
you have to have a microscopemikroskopas to see one.
56
149000
2000
turi turėti mikroskopą, kad vieną tokią pamatytum.
02:49
They livegyventi this sortrūšiuoti of boringnuobodu life where they growaugti and dividepadalinti,
57
151000
3000
Jos gyvena nuobodų gyvenimą, kurio metu auga ir dalijasi
02:52
and they'vejie jau always been consideredlaikomas to be these asocialAspołeczny reclusiveatsiskyrėle organismsorganizmai.
58
154000
5000
ir jos visada laikytos asocialiais atsiskyrėliškais organizmais.
02:57
And so it seemedatrodo to us that they are just too smallmažas to have an impactpoveikis
59
159000
3000
Taigi mums pasirodė, kad jos tiesiog per mažos, kad kaip nors veiktų
03:00
on the environmentaplinka
60
162000
2000
aplinką,
03:02
if they simplytiesiog actveikti as individualsasmenys.
61
164000
2000
jeigu jos paprasčiausiai veikia kaip individai.
03:04
And so we wanted to think if there couldn'tnegalėjo be a differentskiriasi
62
166000
2000
Taigi mes pagalvojome, kad galbūt
03:06
way that bacteriabakterijos livegyventi.
63
168000
2000
bakterijos gyvena kitaip.
03:08
The clueraktas to this cameatėjo from anotherkitas marinejūrų bacteriumbakterija,
64
170000
4000
Užuominą į tai mes gavome iš vienos jūrinės bakterijos,
03:12
and it's a bacteriumbakterija calledvadinamas VibrioVibrio fischerifisheri.
65
174000
3000
ji vadinama Vibrio fischeri.
03:15
What you're looking at on this slideskaidrę is just a personasmuo from my lablaboratorija
66
177000
3000
Šioje skaidrėje jūs matote žmogų iš mano laboratorijos,
03:18
holdinglaikymasis a flaskKolba of a liquidskystis culturekultūra of a bacteriumbakterija,
67
180000
3000
laikantį mėgintuvėlį skysčio su bakterijomis,
03:21
a harmlessnekenksmingas beautifulgrazus bacteriumbakterija that comesateina from the oceanvandenynas,
68
183000
3000
nekenksmingomis gražiomis bakterijomis, gyvenančiomis vandenyne,
03:24
namedpavadintas VibrioVibrio fischerifisheri.
69
186000
2000
vadinamomis Vibrio fisheri.
03:26
This bacteriumbakterija has the specialypatingas propertynuosavybė that it makesdaro lightšviesa,
70
188000
3000
Šios bakterijos turi ypatingą savybę: jos skleidžia šviesą,
03:29
so it makesdaro bioluminescencebioliuminescencija: bakterijos,
71
191000
2000
jos skleidžia bioliuminescencinę šviesą
03:31
like firefliesjonvabalių make lightšviesa.
72
193000
2000
kaip ir jonvabaliai.
03:33
We're not doing anything to the cellsląstelės here.
73
195000
2000
Čia mes nieko nedarome ląstelėms.
03:35
We just tookpaėmė the picturenuotrauka by turningtekinimas the lightsžiburiai off in the roomkambarys,
74
197000
2000
Mes tiesiog nufotografavome išjungę šviesą kambaryje,
03:37
and this is what we see.
75
199000
2000
ir štai, ką mes matome.
03:39
What was actuallyiš tikrųjų interestingįdomus to us
76
201000
2000
Kas mus iš tikrųjų domino, tai
03:41
was not that the bacteriabakterijos madepagamintas lightšviesa,
77
203000
2000
ne tai, kad bakterijos skleidė šviesą,
03:43
but when the bacteriabakterijos madepagamintas lightšviesa.
78
205000
2000
bet tai, kada bakterijos skleidė šviesą.
03:45
What we noticedpastebėjau is when the bacteriabakterijos were alonevienas,
79
207000
3000
Mes pastebėjome: kai bakterijos buvo vienos,
03:48
so when they were in diluteskiesti suspensionpakaba, they madepagamintas no lightšviesa.
80
210000
3000
kai jos buvo atskiestoje suspensijoje, jos šviesos neskleidė.
03:51
But when they grewaugo to a certaintam tikras cellląstelė numbernumeris
81
213000
2000
Bet kai jų padaugėjo iki konkretaus skaičiaus,
03:53
all the bacteriabakterijos turnedPaaiškėjo on lightšviesa simultaneouslytuo pačiu metu.
82
215000
4000
visos bakterijos užsižiebė tuo pačiu metu.
03:57
The questionklausimas that we had is how can bacteriabakterijos, these primitiveprimityvus organismsorganizmai,
83
219000
4000
Mums kilo klausimas, kaip bakterijos, šie primityvūs organizmai,
04:01
tell the differenceskirtumas from timeslaikai when they're alonevienas,
84
223000
2000
atskiria kartus, kai jos vienos,
04:03
and timeslaikai when they're in a communitybendruomenė,
85
225000
2000
nuo kartų, kai jos yra bendruomenėje,
04:05
and then all do something togetherkartu.
86
227000
3000
ir tada visos kartu ką nors padaro.
04:08
What we'vemes turime figuredfigured out is that the way that they do that is that they talk to eachkiekvienas other,
87
230000
4000
Mes išsiaiškinome, kad jos taip elgiasi, nes jos kalba viena su kita,
04:12
and they talk with a chemicalcheminė medžiaga languagekalba.
88
234000
2000
ir jos kalba chemine kalba.
04:14
This is now supposedtariamas to be my bacterialbakterinis cellląstelė.
89
236000
3000
Tarkime, kad tai yra mano bakterinė ląstelė.
04:17
When it's alonevienas it doesn't make any lightšviesa.
90
239000
3000
Kai ji viena, ji šviesos neskleidžia.
04:20
But what it does do is to make and secreteišskirti smallmažas moleculesmolekulės
91
242000
4000
Bet ką ji daro - ji gamina ir išskiria mažas molekules,
04:24
that you can think of like hormoneshormonai,
92
246000
2000
apie kurias galite galvoti kaip apie hormonus,
04:26
and these are the redraudona trianglestrikampiai, and when the bacteriabakterijos is alonevienas
93
248000
3000
jos yra maži raudoni trikampiai, ir kai bakterija yra viena,
04:29
the moleculesmolekulės just floatplūdė away and so no lightšviesa.
94
251000
3000
molekulės tiesiog nuplaukia ir todėl šviesa neįsižiebia.
04:32
But when the bacteriabakterijos growaugti and doubledvigubai
95
254000
2000
Bet kai bakterijos auga ir dvigubėja,
04:34
and they're all participatingdalyvavimas in makingpriėmimo these moleculesmolekulės,
96
256000
3000
ir jos visos dalyvauja gamindamos šias molekules,
04:37
the moleculemolekulė -- the extracellularjungiasi prie amountsuma of that moleculemolekulė
97
259000
4000
ląstelių išskiriamų molekulių kiekis
04:41
increasesdidėja in proportionproporcija to cellląstelė numbernumeris.
98
263000
3000
padidėja proporcingai ląstelių skaičiui.
04:44
And when the moleculemolekulė hitshitai a certaintam tikras amountsuma
99
266000
2000
Ir kai molekulių padaugėja iki konkretaus kiekio,
04:46
that tellspasakoja the bacteriabakterijos how manydaug neighborskaimynai there are,
100
268000
3000
kuris nusako, kiek yra kaimynių,
04:49
they recognizeatpažinti that moleculemolekulė
101
271000
2000
jos atpažįsta tą molekulę
04:51
and all of the bacteriabakterijos turnpasukti on lightšviesa in synchronysinchroninio.
102
273000
3000
ir visos bakterijos sinchroniškai įsižiebia.
04:54
That's how bioluminescencebioliuminescencija: bakterijos worksdarbai --
103
276000
2000
Štai kaip veikia bioliuminescencija:
04:56
they're talkingkalbėti with these chemicalcheminė medžiaga wordsžodžiai.
104
278000
2000
bakterijos kalba šiais cheminiais žodžiais.
04:58
The reasonpriežastis that VibrioVibrio fischerifisheri is doing that comesateina from the biologybiologija.
105
280000
4000
Priežastis, dėl kurios Vibrio fisheri taip elgiasi, yra biologinės kilmės.
05:02
Again, anotherkitas plugkištukas for the animalsgyvūnai in the oceanvandenynas,
106
284000
3000
Štai dar vienas pagiriamasis žodis gyvūnams vandenyne,
05:05
VibrioVibrio fischerifisheri livesgyvena in this squidkalmaras.
107
287000
3000
Vibrio fisheri gyvena šiame kalmare.
05:08
What you are looking at is the HawaiianHavajų BobtailBukauodegiai SquidKalmarai,
108
290000
2000
Jūs žiūrite į Havajietiškąjį trumpauodegį kalmarą,
05:10
and it's been turnedPaaiškėjo on its back,
109
292000
2000
apverstą ant nugaros,
05:12
and what I hopetikiuosi you can see are these two glowingžėrintis lobeslobos
110
294000
3000
ir aš tikiuosi, kad jūs matote šias dvi švytinčias skiltis -
05:15
and these housenamas the VibrioVibrio fischerifisheri cellsląstelės,
111
297000
3000
jose glaudžiasi Vibrio fisheri ląstelės.
05:18
they livegyventi in there, at highaukštas cellląstelė numbernumeris
112
300000
2000
Ten gyvena dideli skaičiai ląstelių,
05:20
that moleculemolekulė is there, and they're makingpriėmimo lightšviesa.
113
302000
2000
ten yra tų molekulių ir ląstelės skleidžia šviesą.
05:22
The reasonpriežastis the squidkalmaras is willingnori to put up with these shenanigansshenanigans
114
304000
3000
Kalmaras sutinka taikstytis su šiais įsibrovėliais,
05:25
is because it wants that lightšviesa.
115
307000
2000
nes jis nori tos šviesos.
05:27
The way that this symbiosissimbiozė worksdarbai
116
309000
2000
Ši simbiozė veikia tokiu principu:
05:29
is that this little squidkalmaras livesgyvena just off the coastpakrantė of HawaiiHavajai,
117
311000
4000
šis mažas kalmaras gyvena Havajų pakrantėse,
05:33
just in sortrūšiuoti of shallowseklus knee-deepkelių watervanduo.
118
315000
2000
sekliuose vandenyse, gilumo sulig keliais.
05:35
The squidkalmaras is nocturnalNaktinės, so duringper the day
119
317000
3000
Kalmaras yra naktinis, tad dienos metu
05:38
it buriesburies itselfpats in the sandsmėlio and sleepsmiega,
120
320000
2000
jis užsikasa smėlyje ir miega,
05:40
but then at night it has to come out to huntmedžioti.
121
322000
3000
bet naktį jis turi išlįsti medžioti.
05:43
On brightšviesus nightsnaktys when there is lots of starlightžvaigždžių šviesa or moonlightmėnulio šviesa
122
325000
2000
Giedromis naktimis, kai ryškiai šviečia žvaigždės ar mėnulis,
05:45
that lightšviesa can penetrateprasiskverbti the depthgylis of the watervanduo
123
327000
3000
ta šviesa gali prasiskverbti pro vandens sluoksnį,
05:48
the squidkalmaras livesgyvena in, sincenuo it's just in those couplepora feetpėdos of watervanduo.
124
330000
3000
kuriame gyvena kalmaras, kadangi tai tik kelios pėdos vandens.
05:51
What the squidkalmaras has developedišsivysčiusios is a shutteružrakto
125
333000
3000
Kalmaras turi išvystytą "diafragmą", kuri gali atsiverti ir užsiverti,
05:54
that can openatviras and closeUždaryti over this specializedspecializuota lightšviesa organorganas housingbūstas the bacteriabakterijos.
126
336000
4000
atskleisdama ar paslėpdama šį specializuotą šviesos organą, gabenantį bakterijas.
05:58
Then it has detectorsdetektoriai on its back
127
340000
2000
Taip pat jis turi detektorius ant nugaros,
06:00
so it can senseprasme how much starlightžvaigždžių šviesa or moonlightmėnulio šviesa is hittingpataikyti its back.
128
342000
4000
taigi gali jausti, kiek žvaigždžių ar mėnulio šviesos pasiekia jo nugarą.
06:04
And it opensatsidaro and closesuždaro the shutteružrakto
129
346000
2000
Jis atveria ir užveria diafragmą,
06:06
so the amountsuma of lightšviesa comingartėja out of the bottomapačioje --
130
348000
2000
todėl šviesos kiekis, sklindantis iš apačios,
06:08
whichkuris is madepagamintas by the bacteriumbakterija --
131
350000
2000
kurį skleidžia bakterijos,
06:10
exactlytiksliai matchesrungtynes how much lightšviesa hitshitai the squid'skalmarų back,
132
352000
2000
tiksliai sutampa su šviesos kiekiu, patenkančiu ant kalmaro nugaros,
06:12
so the squidkalmaras doesn't make a shadowšešėlis.
133
354000
2000
taigi kalmaras nemeta šešėlio.
06:14
It actuallyiš tikrųjų usesnaudoja the lightšviesa from the bacteriabakterijos
134
356000
3000
Jis naudoja bakterijų šviesą
06:17
to counter-illuminatekovos su apšviesti itselfpats in an anti-predationanti-plėšrūnai deviceprietaisas
135
359000
3000
apsišviesti antigrobuonišku prietaisu,
06:20
so predatorsplėšrūnai can't see its shadowšešėlis,
136
362000
2000
kad grobuonys nematytų jo šešėlio,
06:22
calculateapskaičiuoti its trajectorytrajektorija, and eatvalgyti it.
137
364000
2000
nenustatytų jo judėjimo trajektorijos ir nesuėstų.
06:24
This is like the stealthslaptas bomberbombonešis of the oceanvandenynas.
138
366000
3000
Tai lyg pasislėpęs vandenyno bombonešis.
06:27
(LaughterJuokas)
139
369000
1000
(Juokiasi)
06:28
But then if you think about it, the squidkalmaras has this terriblebaisi problemproblema
140
370000
3000
Bet jei pamąstysite, kalmaras turi baisią problemą,
06:31
because it's got this dyingmirti, thickstoras culturekultūra of bacteriabakterijos
141
373000
3000
nes jis turi mirštančią stambią bakterijų kultūrą,
06:34
and it can't sustainišlaikyti that.
142
376000
2000
ir jos negali išsaugoti.
06:36
And so what happensatsitinka is everykiekvienas morningrytas when the sunsaulė comesateina up
143
378000
2000
Tad štai kas nutinka kiekvieną rytą, kai pakyla saulė:
06:38
the squidkalmaras goeseina back to sleepmiegoti, it buriesburies itselfpats in the sandsmėlio,
144
380000
3000
kalmaras grįžta miegoti, užsikasa smėlyje.
06:41
and it's got a pumpsiurblys that's attachedpridedamas to its circadianparos rhythmritmas,
145
383000
3000
Jis turi pompą, kuri veikia pagal jo paros ritmą,
06:44
and when the sunsaulė comesateina up it pumpssiurbliai out like 95 percentproc of the bacteriabakterijos.
146
386000
5000
ir kai saulė pakyla, ši išpumpuoja apie 95 procentus bakterijų.
06:49
Now the bacteriabakterijos are diluteskiesti, that little hormonehormonas moleculemolekulė is gonedingo,
147
391000
3000
Dabar bakterijos yra išretintos, tos mažos hormonų molekulės nebėra,
06:52
so they're not makingpriėmimo lightšviesa --
148
394000
2000
tad bakterijos nešviečia,
06:54
but of coursežinoma the squidkalmaras doesn't carepriežiūra. It's asleepmiega in the sandsmėlio.
149
396000
2000
bet, žinoma, kalmarui tai nerūpi. Jis miega smėlyje.
06:56
And as the day goeseina by the bacteriabakterijos doubledvigubai,
150
398000
2000
Dienai bėgant bakterijos dauginasi,
06:58
they releaseišleisti the moleculemolekulė, and then lightšviesa comesateina on
151
400000
3000
jos išleidžia molekules ir šviesa įžiebiama
07:01
at night, exactlytiksliai when the squidkalmaras wants it.
152
403000
3000
naktį, tiksliai tada, kada kalmaras to nori.
07:04
First we figuredfigured out how this bacteriumbakterija does this,
153
406000
3000
Pirmiausiai mes išsiaiškinome, kaip tai bakterijos daro,
07:07
but then we broughtatnešė the toolsįrankiai of molecularmolekulinė biologybiologija to this
154
409000
3000
bet tada mes pasitelkėme molekulinės biologijos įrankius,
07:10
to figurefigūra out really what's the mechanismmechanizmas.
155
412000
2000
kad tiksliai išsiaiškintume, koks tai mechanizmas.
07:12
And what we foundrasta -- so this is now supposedtariamas to be, again, my bacterialbakterinis cellląstelė --
156
414000
4000
Ir mes sužinojome (tarkim, kad tai vėlgi mano bakterinė ląstelė),
07:16
is that VibrioVibrio fischerifisheri has a proteinbaltymas --
157
418000
2000
kad Vibrio fisheri turi proteiną
07:18
that's the redraudona boxdėžė -- it's an enzymefermentas that makesdaro
158
420000
3000
(raudona dėžutė) - tai fermentas, kuris gamina
07:21
that little hormonehormonas moleculemolekulė, the redraudona triangletrikampis.
159
423000
3000
tas mažas hormonų molekules (raudoni trikampėliai).
07:24
And then as the cellsląstelės growaugti, they're all releasingatleidžiantis that moleculemolekulė
160
426000
2000
Kai ląstelės auga, jos visos išskiria tas molekules
07:26
into the environmentaplinka, so there's lots of moleculemolekulė there.
161
428000
3000
į aplinką, tad ten yra daug molekulių.
07:29
And the bacteriabakterijos alsotaip pat have a receptorreceptorius on their cellląstelė surfacepaviršius
162
431000
4000
Bakterijos taip pat turi receptorius ląstelių paviršiuje,
07:33
that fitstinka like a lockužraktas and keyraktas with that moleculemolekulė.
163
435000
3000
kurie sutampa kaip spyna ir raktas su tomis molekulėmis.
07:36
These are just like the receptorsreceptoriai on the surfacespaviršiai of your cellsląstelės.
164
438000
3000
Šie yra tokie pat kaip receptoriai ant jūsų ląstelių paviršių.
07:39
When the moleculemolekulė increasesdidėja to a certaintam tikras amountsuma --
165
441000
3000
Ir kai molekulė padidėja iki tam tikro kiekio,
07:42
whichkuris sayssako something about the numbernumeris of cellsląstelės --
166
444000
2000
kuris kažką nusako apie ląstelių skaičių,
07:44
it locksspynos down into that receptorreceptorius
167
446000
2000
ji įsikabina į tą receptorių
07:46
and informationinformacija comesateina into the cellsląstelės
168
448000
2000
ir ląstelei perduodama informacija,
07:48
that tellspasakoja the cellsląstelės to turnpasukti on
169
450000
2000
kuri pasako ląstelei pradėti
07:50
this collectivekolektyvas behaviorelgesys of makingpriėmimo lightšviesa.
170
452000
3000
kolektyviai veikti - skleisti šviesą.
07:53
Why this is interestingįdomus is because in the pastpraeitis decadedešimtmetis
171
455000
3000
Mums tai įdomu todėl, kad per pastarąjį dešimtmetį
07:56
we have foundrasta that this is not just some anomalyanomalija
172
458000
2000
mes išsiaiškinome, kad tai nėra kokia nors
07:58
of this ridiculousjuokinga, glow-in-the-darkšvyti tamsoje bacteriumbakterija that livesgyvena in the oceanvandenynas --
173
460000
3000
šios absurdiškos šviečiančios vandenyno bakterijos anomalija -
08:01
all bacteriabakterijos have systemssistemos like this.
174
463000
3000
visos bakterijos turi tokias sistemas.
08:04
So now what we understandsuprasti is that all bacteriabakterijos can talk to eachkiekvienas other.
175
466000
3000
Taigi dabar suprantame, kad visos bakterijos gali kalbėtis tarpusavyje.
08:07
They make chemicalcheminė medžiaga wordsžodžiai, they recognizeatpažinti those wordsžodžiai,
176
469000
3000
Jos gamina cheminius žodžius, jos atpažįsta tuos žodžius
08:10
and they turnpasukti on groupgrupė behaviorselgesys
177
472000
2000
ir tada pradeda veikti kaip grupė,
08:12
that are only successfulsėkmingas when all of the cellsląstelės participatedalyvauti in unisonsutartinai.
178
474000
5000
kas būna sėkminga tik tada, kai jos visos dalyvauja drauge.
08:17
We have a fancyišgalvotas namevardas for this: we call it quorumkvorumas sensingjausmas.
179
479000
3000
Mes turime tam įmantrų pavadinimą, vadiname tai kvorumo jutimu.
08:20
They votebalsas with these chemicalcheminė medžiaga votesbalsai,
180
482000
2000
Jos balsuoja šiais cheminiais balsais,
08:22
the votebalsas getsgauna countedskaičiuojamas, and then everybodyvisi respondsreaguoja to the votebalsas.
181
484000
4000
balsai suskaičiuojami ir tada visi atsako į balsavimą.
08:26
What's importantsvarbu for today'sšiandienos talk
182
488000
2000
Šiandienos pranešimui svarbu tai,
08:28
is that we know that there are hundredsšimtai of behaviorselgesys
183
490000
2000
kad mes žinome, jog yra šimtai elgsenų,
08:30
that bacteriabakterijos carrynešiotis out in these collectivekolektyvas fashionsmadas.
184
492000
3000
kurias bakterijos vykdo šitaip visos drauge.
08:33
But the one that's probablytikriausiai the mostlabiausiai importantsvarbu to you is virulencevirulentiškumo.
185
495000
3000
Bet tikriausiai jums pati svarbiausia - infekcijos.
08:36
It's not like a couplepora bacteriabakterijos get in you
186
498000
3000
Nėra taip, kad į jus patenka keletas bakterijų
08:39
and they startpradėti secretingišskiriančių some toxinstoksinai --
187
501000
2000
ir tada pradeda išskirti kokius nors toksinus -
08:41
you're enormousmilžiniškas, that would have no effectefektas on you. You're hugedidelis.
188
503000
3000
jūs esate didžiuliai, tai neturėtų jums jokio poveikio. Jūs milžiniški.
08:44
What they do, we now understandsuprasti,
189
506000
3000
Mes dabar suprantame, ką jos daro:
08:47
is they get in you, they wait, they startpradėti growingauga,
190
509000
3000
jos patenka į jus, laukia, pradeda augti,
08:50
they countsuskaičiuoti themselvespatys with these little moleculesmolekulės,
191
512000
2000
skaičiuoja viena kitą šiomis mažomis molekulėmis
08:52
and they recognizeatpažinti when they have the right cellląstelė numbernumeris
192
514000
2000
ir supranta, kada yra reikalingas ląstelių skaičius,
08:54
that if all of the bacteriabakterijos launchpaleisti their virulencevirulentiškumo attackataka togetherkartu,
193
516000
4000
kai, visoms bakterijoms užkrečiamai atakuojant kartu,
08:58
they are going to be successfulsėkmingas at overcomingįveikti an enormousmilžiniškas hostpriimančioji.
194
520000
4000
joms pasiseks nugalėti didžiulį šeimininką.
09:02
BacteriaBakterijos always controlkontrolė pathogenicitypatogeniškumo with quorumkvorumas sensingjausmas.
195
524000
4000
Bakterijos visada kontroliuoja užkrečiamumą kvorumo jutimu.
09:06
That's how it worksdarbai.
196
528000
2000
Štai kaip tai veikia.
09:08
We alsotaip pat then wentnuėjo to look at what are these moleculesmolekulės --
197
530000
3000
Tada mes pabandėme pažiūrėti, kas yra tos molekulės -
09:11
these were the redraudona trianglestrikampiai on my slidesskaidres before.
198
533000
3000
šios buvo raudoni trikampėliai mano ankstesnėse skaidrėse.
09:14
This is the VibrioVibrio fischerifisheri moleculemolekulė.
199
536000
2000
Tai yra Vibrio fisheri molekulė.
09:16
This is the wordžodis that it talksderybos with.
200
538000
2000
Tai yra žodis, kuriuo ji kalba.
09:18
So then we startedprasidėjo to look at other bacteriabakterijos,
201
540000
2000
Taigi mes pradėjome žiūrėti į kitas bakterijas,
09:20
and these are just a smatteringdalelė of the moleculesmolekulės that we'vemes turime discoveredatrado.
202
542000
3000
tai tik maža dalelė molekulių, kurias mes atradome.
09:23
What I hopetikiuosi you can see
203
545000
2000
Tikiuosi, matote,
09:25
is that the moleculesmolekulės are relatedsusijęs.
204
547000
2000
kad molekulės yra susijusios.
09:27
The left-handkairiarankis partdalis of the moleculemolekulė is identicalidentiškas
205
549000
2000
Kairioji molekulių dalis yra identiška
09:29
in everykiekvienas singlevienišas speciesrūšis of bacteriabakterijos.
206
551000
3000
visoms bakterijų rūšims.
09:32
But the right-handdešinė ranka partdalis of the moleculemolekulė is a little bitšiek tiek differentskiriasi in everykiekvienas singlevienišas speciesrūšis.
207
554000
4000
Bet dešinioji molekulės dalis šiek tiek skiriasi kiekvienai rūšiai.
09:36
What that does is to confersuteikti
208
558000
2000
Tai suteikia
09:38
exquisiteišskirtinį speciesrūšis specificitiesypatumus to these languageskalbos.
209
560000
4000
skirtumus šių rūšių kalboms.
09:42
EachKiekviena moleculemolekulė fitstinka into its partnerpartneris receptorreceptorius and no other.
210
564000
4000
Kiekviena molekulė atitinka receptorių - partnerį ir jokio kito.
09:46
So these are privateprivatus, secretpaslaptis conversationspokalbiai.
211
568000
3000
Tai yra privatūs, slapti pašnekesiai.
09:49
These conversationspokalbiai are for intraspeciespašnekesiai communicationkomunikacija.
212
571000
4000
Šie pašnekesiai skirti rūšies vidinei komunikacijai.
09:53
EachKiekviena bacteriabakterijos usesnaudoja a particularypač moleculemolekulė that's its languagekalba
213
575000
4000
Kiekviena bakterija naudoja konkrečią molekulę, kuri yra jos kalba,
09:57
that allowsleidžia it to countsuskaičiuoti its ownsavo siblingsbroliai ir seserys.
214
579000
4000
kuri suteikia galimybę suskaičiuoti giminaičius.
10:01
OnceVieną kartą we got that fartoli we thought
215
583000
2000
Kai jau nusigavome taip toli, pagalvojome, kad
10:03
we were startingpradedant to understandsuprasti that bacteriabakterijos have these socialsocialinis behaviorselgesys.
216
585000
3000
pradedame suprasti, jog bakterijos veikia kolektyviai.
10:06
But what we were really thinkingmąstymas about is that mostlabiausiai of the time
217
588000
3000
Bet iš tikrųjų mes mąstėme apie tai, kad didžiąją laiko dalį
10:09
bacteriabakterijos don't livegyventi by themselvespatys, they livegyventi in incredibleneįtikėtinas mixturesmišiniai,
218
591000
3000
bakterijos negyvena atsiskyrusios, o gyvena neįtikėtinais mišiniais
10:12
with hundredsšimtai or thousandstūkstančiai of other speciesrūšis of bacteriabakterijos.
219
594000
4000
su šimtais ar tūstančiais kitų bakterijų rūšių.
10:16
And that's depictedvaizduojamas on this slideskaidrę. This is your skinoda.
220
598000
3000
Ir tai pavaizduota šioje skaidrėje. Tai yra jūsų oda.
10:19
So this is just a picturenuotrauka -- a micrographmicrograph of your skinoda.
221
601000
3000
Tai tik nuotrauka - jūsų odos mikronuotrauka.
10:22
AnywhereBet kur on your bodykūnas, it looksatrodo prettygana much like this,
222
604000
2000
Jūsų kūno paviršius visur atrodo panašiai,
10:24
and what I hopetikiuosi you can see is that there's all kindsrūšys of bacteriabakterijos there.
223
606000
4000
tikiuosi, matote, kad ten yra įvairių bakterijų.
10:28
And so we startedprasidėjo to think if this really is about communicationkomunikacija in bacteriabakterijos,
224
610000
4000
Tada mes pradėjome galvoti, ar tai tikrai skirta bakterijų komunikacijai
10:32
and it's about countingskaičiavimas your neighborskaimynai,
225
614000
2000
ir kaimynų skaičiavimui.
10:34
it's not enoughpakankamai to be ablegalingas to only talk withinper your speciesrūšis.
226
616000
3000
Negana gebėti susišnekėti su savo rūšimi.
10:37
There has to be a way to take a censussurašymas
227
619000
2000
Turi būti būdas suskaičiuoti
10:39
of the restpoilsis of the bacteriabakterijos in the populationgyventojai.
228
621000
3000
likusias bakterijas populiacijoje.
10:42
So we wentnuėjo back to molecularmolekulinė biologybiologija
229
624000
2000
Taigi grįžome prie molekulinės biologijos
10:44
and startedprasidėjo studyingmokytis differentskiriasi bacteriabakterijos,
230
626000
2000
ir pradėjome studijuoti skirtingas bakterijas,
10:46
and what we'vemes turime foundrasta now is that
231
628000
2000
ir tada išsiaiškinome, kad
10:48
in factfaktas, bacteriabakterijos are multilingualDaugiakalbė.
232
630000
2000
tikrai bakterijos yra daugiakalbės.
10:50
They all have a species-specificbūdingos systemsistema --
233
632000
3000
Jos visos turi savo rūšies sistemą -
10:53
they have a moleculemolekulė that sayssako "me."
234
635000
2000
jos gamina molekulę, kuri sako "aš".
10:55
But then, runningbėgimas in parallellygiagrečiai to that is a secondantra systemsistema
235
637000
3000
Bet taip pat yra ir antra sistema,
10:58
that we'vemes turime discoveredatrado, that's genericbendrinis.
236
640000
2000
kuri, mes sužinojome, yra bendra.
11:00
So, they have a secondantra enzymefermentas that makesdaro a secondantra signalsignalas
237
642000
3000
Taigi jos turi antrą fermentą, kuris gamina antrą signalą,
11:03
and it has its ownsavo receptorreceptorius,
238
645000
2000
o jis atitinka receptorius,
11:05
and this moleculemolekulė is the tradeprekyba languagekalba of bacteriabakterijos.
239
647000
3000
ir ši molekulė yra bakterijų visuotinė kalba.
11:08
It's used by all differentskiriasi bacteriabakterijos
240
650000
2000
Ji naudojama visų skirtingų bakterijų
11:10
and it's the languagekalba of interspeciestarprūšinių communicationkomunikacija.
241
652000
4000
ir yra skirta tarprūšinei komunikacijai.
11:14
What happensatsitinka is that bacteriabakterijos are ablegalingas to countsuskaičiuoti
242
656000
3000
Bakterijos gali susiskaičiuoti,
11:17
how manydaug of me and how manydaug of you.
243
659000
3000
kiek yra "mūsų" ir kiek yra "jūsų".
11:20
They take that informationinformacija insideviduje,
244
662000
2000
Jos priima šią informaciją
11:22
and they decidenuspręsti what tasksužduotys to carrynešiotis out
245
664000
2000
ir nusprendžia, ką toliau daryti,
11:24
dependingpriklausomai nuo on who'skas yra in the minoritytautinių mažumų and who'skas yra in the majoritydauguma
246
666000
4000
priklausomai nuo to, kas yra mažuma ir kas - dauguma
11:28
of any givenpateiktas populationgyventojai.
247
670000
2000
duotoje populiacijoje.
11:30
Then again we turnpasukti to chemistrychemija,
248
672000
2000
Tada vėl gręžiamės į chemiją.
11:32
and we figuredfigured out what this genericbendrinis moleculemolekulė is --
249
674000
3000
Mes išsiaiškinome, kad ta bendrinė molekulė
11:35
that was the pinkrožinis ovalsovalai on my last slideskaidrę, this is it.
250
677000
3000
(ji buvo rožinis ovalas mano paskutinėje skaidrėje) yra štai kas:
11:38
It's a very smallmažas, five-carbonpenkių-anglies moleculemolekulė.
251
680000
2000
labai maža molekulė, sudaryta iš penkių anglies atomų.
11:40
What the importantsvarbu thing is that we learnedišmoko
252
682000
3000
Svarbus dalykas, kurį sužinojome,
11:43
is that everykiekvienas bacteriumbakterija has exactlytiksliai the sametas pats enzymefermentas
253
685000
3000
yra tai, kad visos bakterijos turi tiksliai tokį patį fermentą
11:46
and makesdaro exactlytiksliai the sametas pats moleculemolekulė.
254
688000
2000
ir gamina tiksliai tokias pat molekules.
11:48
So they're all usingnaudojant this moleculemolekulė
255
690000
2000
Taigi jos visos naudoja šią molekulę
11:50
for interspeciestarprūšinių communicationkomunikacija.
256
692000
2000
tarpkultūrinei komunikacijai.
11:52
This is the bacterialbakterinis EsperantoEsperanto kalba.
257
694000
3000
Tai bakterinė esperanto kalba.
11:55
(LaughterJuokas)
258
697000
1000
(Juokas)
11:56
OnceVieną kartą we got that fartoli, we startedprasidėjo to learnmokytis
259
698000
2000
Pažengę taip toli, pradėjome suprasti,
11:58
that bacteriabakterijos can talk to eachkiekvienas other with this chemicalcheminė medžiaga languagekalba.
260
700000
3000
kad bakterijos gali susikalbėti šia chemine kalba.
12:01
But what we startedprasidėjo to think is that maybe there is something
261
703000
2000
Bet pradėjome galvoti, kad galbūt yra kažkas
12:03
practicalpraktinis that we can do here as well.
262
705000
2000
praktiško, ką mes galime padaryti.
12:05
I've told you that bacteriabakterijos do have all these socialsocialinis behaviorselgesys,
263
707000
3000
Aš sakiau, kad bakterijos gali elgtis įvairiai socialiai,
12:08
they communicatebendrauti with these moleculesmolekulės.
264
710000
3000
jos bendrauja tomis molekulėmis.
12:11
Of coursežinoma, I've alsotaip pat told you that one of the importantsvarbu things they do
265
713000
3000
Žinoma, taip pat sakiau, kad vienas iš svarbių dalykų, kuriuos jos daro,
12:14
is to initiateinicijuoti pathogenicitypatogeniškumo usingnaudojant quorumkvorumas sensingjausmas.
266
716000
3000
yra patogeninių ligų pradžia, naudojant kvorumo jutimą.
12:17
We thought, what if we madepagamintas these bacteriabakterijos
267
719000
2000
Mes pagalvojome: kas jeigu priverstume šias bakterijas
12:19
so they can't talk or they can't heargirdėti?
268
721000
3000
nekalbėti ar negirdėti?
12:22
Couldn'tNegalėjau these be newnaujas kindsrūšys of antibioticsantibiotikai?
269
724000
3000
Ar tai negalėtų būti naujos rūšies antibiotikai?
12:25
Of coursežinoma, you've just heardišgirdo and you alreadyjau know
270
727000
2000
Žinoma, jūs ką tik išgirdote ir jau žinote,
12:27
that we're runningbėgimas out of antibioticsantibiotikai.
271
729000
2000
kad mums baigiasi antibiotikai.
12:29
BacteriaBakterijos are incrediblyneįtikėtinai multi-drug-resistantMulti atspari right now,
272
731000
3000
Bakterijos šiuo metu yra neįtikėtinai atsparios įvairiems vaistams
12:32
and that's because all of the antibioticsantibiotikai that we use killnužudyti bacteriabakterijos.
273
734000
4000
ir tai yra todėl, kad visi antibiotikai, naudojami žudyti bakterijoms,
12:36
They eitherarba poppopas the bacterialbakterinis membranemembrana,
274
738000
2000
arba suardo bakterijos membraną
12:38
they make the bacteriumbakterija so it can't replicatepakartoti its DNADNR.
275
740000
3000
arba paveikia bakteriją taip, kad ji nebegali dubliuoti savo DNR.
12:41
We killnužudyti bacteriabakterijos with traditionaltradicinis antibioticsantibiotikai
276
743000
3000
Mes žudome bakterijas tradiciniais antibiotikais,
12:44
and that selectspasirenka for resistantatsparus mutantsmutantai.
277
746000
2000
kurie atrenka atsparius mutantus.
12:46
And so now of coursežinoma we have this globalpasaulinis problemproblema
278
748000
3000
Taigi dabar, žinoma, mes susiduriame su globalia problema
12:49
in infectiousinfekcinės diseasesligos.
279
751000
2000
infekcinių ligų sferoje.
12:51
We thought, well what if we could sortrūšiuoti of do behaviorelgesys modificationspakeitimai,
280
753000
3000
Mes pagalvojome: kas būtų, jei galėtume pakeisti jų elgesį,
12:54
just make these bacteriabakterijos so they can't talk, they can't countsuskaičiuoti,
281
756000
3000
padaryti, kad šitos bakterijos negalėtų kalbėtis, skaičiuoti,
12:57
and they don't know to launchpaleisti virulencevirulentiškumo.
282
759000
3000
nežinotų kada pradėti kenkti.
13:00
And so that's exactlytiksliai what we'vemes turime donepadaryta, and we'vemes turime sortrūšiuoti of takenimtasi two strategiesstrategijas.
283
762000
3000
Būtent taip ir padarėme. Mes tarsi ėmėmės dviejų strategijų.
13:03
The first one is we'vemes turime targetedtikslinė
284
765000
2000
Pirmąja mes nusitaikėme
13:05
the intraspeciespašnekesiai communicationkomunikacija systemsistema.
285
767000
3000
į rūšies vidaus komunikacinę sistemą.
13:08
So we madepagamintas moleculesmolekulės that look kindmalonus of like the realrealus moleculesmolekulės --
286
770000
3000
Mes pagaminome molekules, kurios atrodo kaip tikrosios molekulės,
13:11
whichkuris you saw -- but they're a little bitšiek tiek differentskiriasi.
287
773000
2000
kurias jūs matėte, bet šiek tiek skiriasi.
13:13
And so they lockužraktas into those receptorsreceptoriai,
288
775000
2000
Taigi jos įstringa tuose receptoriuose
13:15
and they jamdžemas recognitionpripažinimą of the realrealus thing.
289
777000
3000
ir "užkemša" tikrųjų molekulių atpažinimo sistemą.
13:18
By targetingtaikymas the redraudona systemsistema,
290
780000
2000
Veikdami raudonąją sistemą
13:20
what we are ablegalingas to do is to make
291
782000
2000
mes galime pagaminti
13:22
species-specificbūdingos, or disease-specificsergančiųjų, anti-quorumantikvorumines sensingjausmas moleculesmolekulės.
292
784000
5000
antikvorumo jutimo molekules, pritaikytas specifinei rūšiai ar ligai.
13:27
We'veMes jau alsotaip pat donepadaryta the sametas pats thing with the pinkrožinis systemsistema.
293
789000
3000
Mes taip pat pasielgėme su rožine sistema.
13:30
We'veMes jau takenimtasi that universalUniversalus moleculemolekulė and turnedPaaiškėjo it around a little bitšiek tiek
294
792000
3000
Mes paėmėme tą universalią molekulę, ją šiek tiek pakeitėme
13:33
so that we'vemes turime madepagamintas antagonistsantagonistai
295
795000
2000
ir pagaminome
13:35
of the interspeciestarprūšinių communicationkomunikacija systemsistema.
296
797000
2000
tarprūšinės komunikacijos sistemos priešininkus.
13:37
The hopetikiuosi is that these will be used as broad-spectrumplataus veikimo spektro antibioticsantibiotikai
297
799000
5000
Viliamasi, kad šie bus naudojami plataus spektro antibiotikams,
13:42
that work againstprieš all bacteriabakterijos.
298
804000
2000
kurie veikia prieš visas bakterijas.
13:44
To finishbaigti I'll just showRodyti you the strategystrategija.
299
806000
3000
Baigdama, pristatysiu jums strategiją.
13:47
In this one I'm just usingnaudojant the interspeciestarprūšinių moleculemolekulė,
300
809000
2000
Šioje aš tiesiog naudoju tarprūšinę molekulę,
13:49
but the logiclogika is exactlytiksliai the sametas pats.
301
811000
2000
bet logika yra lygiai tokia pati.
13:51
What you know is that when that bacteriumbakterija getsgauna into the animalgyvūnas,
302
813000
3000
Jūs žinote, kad kai ši bakterija patenka į gyvūną,
13:54
in this caseatvejis, a mousepelė,
303
816000
2000
šiuo atveju - į pelę,
13:56
it doesn't initiateinicijuoti virulencevirulentiškumo right away.
304
818000
2000
ji nepradeda skleisti užkrato iš karto.
13:58
It getsgauna in, it startsprasideda growingauga, it startsprasideda secretingišskiriančių
305
820000
3000
Ji įsiskverbia, pradeda augti, išskirti
14:01
its quorumkvorumas sensingjausmas moleculesmolekulės.
306
823000
2000
kvorumo jutimo molekules.
14:03
It recognizesatpažįsta when it has enoughpakankamai bacteriabakterijos
307
825000
2000
Ji atpažįsta, kai yra pakankamai bakterijų,
14:05
that now they're going to launchpaleisti their attackataka,
308
827000
2000
kurios dabar pradeda atakuoti
14:07
and the animalgyvūnas diesmiršta.
309
829000
2000
ir gyvūnas miršta.
14:09
What we'vemes turime been ablegalingas to do is to give these virulentvirulentiški infectionsinfekcijos,
310
831000
3000
Mes sugebėjome padaryti tai: infekuojame,
14:12
but we give them in conjunctionjungtis with our anti-quorumantikvorumines sensingjausmas moleculesmolekulės --
311
834000
4000
bet kartu leidžiame ir antikvorumines jutimo molekules -
14:16
so these are moleculesmolekulės that look kindmalonus of like the realrealus thing,
312
838000
2000
tai yra molekulės, kurios labai panašios į tikrąsias,
14:18
but they're a little bitšiek tiek differentskiriasi whichkuris I've depictedvaizduojamas on this slideskaidrę.
313
840000
3000
bet šiek tiek skiriasi, jas aš ir pavaizdavau šioje skaidrėje.
14:21
What we now know is that if we treatgydyk the animalgyvūnas
314
843000
3000
Mes dabar jau žinome, kad jei užkrečiame gyvūną
14:24
with a pathogenicpatogeniškas bacteriumbakterija -- a multi-drug-resistantMulti atspari pathogenicpatogeniškas bacteriumbakterija --
315
846000
4000
patogenine bakterija, kuri yra atspari įvairiems vaistams,
14:28
in the sametas pats time we give our anti-quorumantikvorumines sensingjausmas moleculemolekulė,
316
850000
4000
tuo pat metu duodami antikvorumines jutimo molekules,
14:32
in factfaktas, the animalgyvūnas livesgyvena.
317
854000
2000
gyvūnas iš tiesų išgyvena.
14:34
We think that this is the nextKitas generationkarta of antibioticsantibiotikai
318
856000
4000
Mes manome, kad tai yra nauja antibiotikų karta
14:38
and it's going to get us around, at leastmažiausiai initiallyiš pradžių,
319
860000
2000
ir ji padės apeiti, bent jau pradžioje,
14:40
this bigdidelis problemproblema of resistancepasipriešinimas.
320
862000
2000
didžiąją atsparumo problemą.
14:42
What I hopetikiuosi you think, is that bacteriabakterijos can talk to eachkiekvienas other,
321
864000
3000
Tikiuosi, jūs suprantate tai, kad bakterijos gali susišnekėti,
14:45
they use chemicalschemikalai as their wordsžodžiai,
322
867000
3000
jos naudoja cheminius junginius vietoj žodžių,
14:48
they have an incrediblyneįtikėtinai complicatedsudėtingas chemicalcheminė medžiaga lexiconžodynas
323
870000
3000
jos turi neįtikėtinai sudėtingą cheminį žodyną,
14:51
that we're just now startingpradedant to learnmokytis about.
324
873000
2000
kurio tik dabar pradedame mokytis.
14:53
Of coursežinoma what that allowsleidžia bacteriabakterijos to do
325
875000
3000
Žinoma, tai suteikia galimybę bakterijoms
14:56
is to be multicellulardaugiasluoksnis.
326
878000
2000
būti daugialąstėmis.
14:58
So in the spiritdvasia of TEDTED they're doing things togetherkartu
327
880000
3000
Taigi TED'o dvasia, jos veikia kartu,
15:01
because it makesdaro a differenceskirtumas.
328
883000
2000
ir taip jos keičia aplinką.
15:03
What happensatsitinka is that bacteriabakterijos have these collectivekolektyvas behaviorselgesys,
329
885000
4000
Taigi kad bakterijos gali veikti kolektyviai
15:07
and they can carrynešiotis out tasksužduotys
330
889000
2000
ir įveikti tokias užduotis,
15:09
that they could never accomplishįvykdyti
331
891000
2000
kokių jos niekada neįvykdytų,
15:11
if they simplytiesiog actedveikė as individualsasmenys.
332
893000
2000
jei elgtųsi kaip individai.
15:13
What I would hopetikiuosi that I could furthertoliau argueginčytis to you
333
895000
3000
Tad manau, jog galėčiau teigti,
15:16
is that this is the inventionišradimas of multicellularitydaugialąsčių būtybių.
334
898000
3000
kad tai nėra daugialąsčių būtybių išradimas.
15:19
BacteriaBakterijos have been on the EarthŽemė for billionsmilijardai of yearsmetai;
335
901000
4000
Bakterijos yra žemėje milijardus metų.
15:23
humansžmonės, couplepora hundredšimtas thousandtūkstantis.
336
905000
2000
Žmonės - keletą šimtų tūkstančių.
15:25
We think bacteriabakterijos madepagamintas the rulestaisyklės
337
907000
2000
Mes manome, kad bakterijos sukūrė taisykles
15:27
for how multicellulardaugiasluoksnis organizationorganizacija worksdarbai.
338
909000
3000
daugialąsčių organizmų veiklai.
15:30
We think, by studyingmokytis bacteriabakterijos,
339
912000
3000
Mes manome, kad studijuodami bakterijas,
15:33
we're going to be ablegalingas to have insightįžvalga about multicellularitydaugialąsčių būtybių in the humanžmogus bodykūnas.
340
915000
4000
mes sugebėsime perprasti žmogaus kūno daugialąstiškumą.
15:37
We know that the principlesprincipai and the rulestaisyklės,
341
919000
2000
Mes žinome, kad principai ir taisyklės,
15:39
if we can figurefigūra them out in these sortrūšiuoti of primitiveprimityvus organismsorganizmai,
342
921000
2000
jei sugebėsime juos suprasti šiuose primityviuose organizmuose,
15:41
the hopetikiuosi is that they will be appliedtaikoma
343
923000
2000
gali būti pritaikyti
15:43
to other humanžmogus diseasesligos and humanžmogus behaviorselgesys as well.
344
925000
4000
kitoms žmogiškoms ligoms ir taip pat žmogaus elgsenai.
15:47
I hopetikiuosi that what you've learnedišmoko
345
929000
2000
Tikiuosi, kad jūs sužinojote,
15:49
is that bacteriabakterijos can distinguishišskirti selfsavarankiškai from other.
346
931000
3000
jog bakterijos gali skirti save nuo kitų.
15:52
By usingnaudojant these two moleculesmolekulės they can say "me" and they can say "you."
347
934000
3000
Naudodamos šias dvi molekules jos gali pasakyti "aš" ir "jūs".
15:55
Again of coursežinoma that's what we do,
348
937000
2000
Ir vėl, žinoma, tai mes darome
15:57
bothabu in a molecularmolekulinė way,
349
939000
2000
tiek molekuliniu,
15:59
and alsotaip pat in an outwardišvežimo way,
350
941000
2000
kiek ir išoriniu būdu,
16:01
but I think about the molecularmolekulinė stuffdaiktai.
351
943000
2000
bet aš galvoju apie molekulinius dalykus.
16:03
This is exactlytiksliai what happensatsitinka in your bodykūnas.
352
945000
2000
Tai yra būtent tai, kas vyksta mūsų kūne.
16:05
It's not like your heartširdis cellsląstelės and your kidneyinkstas cellsląstelės get all mixedsumaišytas up everykiekvienas day,
353
947000
3000
Nėra taip, kad jūsų širdies ar inkstų ląstelės kasdien susimaišo
16:08
and that's because there's all of this chemistrychemija going on,
354
950000
3000
ir tai yra dėl visų šių vykstančių cheminių reakcijų,
16:11
these moleculesmolekulės that say who eachkiekvienas of these groupsgrupes of cellsląstelės is,
355
953000
3000
šitų molekulių, kurios pasako, kas yra šios konkrečios ląstelių grupės
16:14
and what their tasksužduotys should be.
356
956000
2000
ir kokios yra jų užduotys.
16:16
Again, we think that bacteriabakterijos inventedišrastas that,
357
958000
3000
Vėlgi, mes manome, kad tai išrado bakterijos,
16:19
and you've just evolvedišsivystė a fewnedaug more bellsvarpai and whistlesšvilpukai,
358
961000
3000
o jūs tiesiog išvystėte dar keletą papildomų įmantrybių,
16:22
but all of the ideasidėjos are in these simplepaprasta systemssistemos that we can studystudijuoti.
359
964000
4000
bet visos idėjos yra šiose paprastose sistemose, kurias mes galime tirti.
16:26
The finalgalutinis thing is, again just to reiteratepakartoti that there's this practicalpraktinis partdalis,
360
968000
4000
Galiausiai lieka vėl pakartoti, jog yra praktinė dalis
16:30
and so we'vemes turime madepagamintas these anti-quorumantikvorumines sensingjausmas moleculesmolekulės
361
972000
3000
ir kad mes pagaminome šias anti-kvoruminio jutimo molekules,
16:33
that are beingesamas developedišsivysčiusios as newnaujas kindsrūšys of therapeuticsterapijos.
362
975000
3000
kurios vystomos kaip nauja terapijos rūšis.
16:36
But then, to finishbaigti with a plugkištukas for all the good and miraculousstebuklingas bacteriabakterijos
363
978000
3000
Bet pabaigai, baigiant pagyrimu visoms geroms ir įstabioms bakterijos,
16:39
that livegyventi on the EarthŽemė,
364
981000
2000
kurios gyvena Žemėje,
16:41
we'vemes turime alsotaip pat madepagamintas pro-quorumPro-kvorumas sensingjausmas moleculesmolekulės.
365
983000
2000
mes taip pat pagaminom skatinančias kvoruminį jutimą molekules.
16:43
So, we'vemes turime targetedtikslinė those systemssistemos to make the moleculesmolekulės work better.
366
985000
3000
Taigi išskyrėme šias sistemas, kad paskatintume molekules veikti geriau.
16:46
RememberPrisiminti you have these 10 timeslaikai or more bacterialbakterinis cellsląstelės
367
988000
4000
Prisiminkite, kad turite 10 kartų ar dar daugiau bakterinių ląstelių
16:50
in you or on you, keepingpalaikymas you healthysveikas.
368
992000
2000
jumyse ar ant jūsų, padedančių išlikti sveikiems.
16:52
What we're alsotaip pat tryingbandau to do is to beefjautiena up the conversationpokalbis
369
994000
3000
Mes taip pat stengiamės paskatinti pokalbį
16:55
of the bacteriabakterijos that livegyventi as mutualistsvildamiesi with you,
370
997000
3000
tarp tų bakterijų, kurios gyvena su jumis sąjungoje,
16:58
in the hopestikisi of makingpriėmimo you more healthysveikas,
371
1000000
2000
vildamiesi padaryti jus dar sveikesnius,
17:00
makingpriėmimo those conversationspokalbiai better,
372
1002000
2000
paversdami tuos pašnekesius efektyvesniais,
17:02
so bacteriabakterijos can do things that we want them to do
373
1004000
3000
kad bakterijos darytų tai, ko mes iš jų norime,
17:05
better than they would be on their ownsavo.
374
1007000
3000
geriau, nei veikdamos po vieną.
17:08
FinallyGaliausiai, I wanted to showRodyti you
375
1010000
2000
Galiausiai, norėjau jums parodyti
17:10
this is my ganggauja at PrincetonPrinstono, NewNaujas JerseyDžersis.
376
1012000
2000
savo gaują Prinstone, Niu Džersyje.
17:12
Everything I told you about was discoveredatrado by someonekas nors in that picturenuotrauka.
377
1014000
4000
Viskas, apie ką jums pasakojau, buvo atrasta kieno nors toje nuotraukoje.
17:16
I hopetikiuosi when you learnmokytis things,
378
1018000
2000
Tikiuosi, kad kai sužinosite,
17:18
like about how the naturalnatūralus worldpasaulis worksdarbai --
379
1020000
2000
pavyzdžiui, kaip veikia gamtos pasaulis...
17:20
I just want to say that wheneverkada you readskaityti something in the newspaperlaikraštis
380
1022000
3000
Tiesiog, kai tik perskaitysite ką nors laikraštyje
17:23
or you get to heargirdėti some talk about something ridiculousjuokinga in the naturalnatūralus worldpasaulis
381
1025000
3000
ar išgirsite pranešmą apie kažką neįtikėtino gamtos pasaulyje,
17:26
it was donepadaryta by a childvaikas.
382
1028000
2000
žinokit, tai atrasta vaiko.
17:28
ScienceMokslas is donepadaryta by that demographicDemografija.
383
1030000
2000
Moksliniai atradimai vykdomi šios demografijos.
17:30
All of those people are betweentarp 20 and 30 yearsmetai oldsenas,
384
1032000
4000
Visiems šiems žmonėms yra tarp 20 ir 30 metų
17:34
and they are the enginevariklis that drivesdiskai scientificmokslinis discoveryatradimas in this countryŠalis.
385
1036000
4000
ir jie yra šios šalies (JAV) mokslinių atradimų varomasis variklis.
17:38
It's a really luckylaimingas demographicDemografija to work with.
386
1040000
3000
Man labai pasisekė dirbti su tokio amžiaus žmonėmis.
17:41
I keep gettinggauti oldervyresni and oldervyresni and they're always the sametas pats ageamžius,
387
1043000
3000
Aš tampu senesnė ir senesnė, o jie visada tokio paties amžiaus,
17:44
and it's just a crazypamišęs delightfulpuikūs jobdarbas.
388
1046000
3000
ir tai yra beprotiškai malonus darbas.
17:47
I want to thank you for invitingkviečiantis me here.
389
1049000
2000
Noriu padėkoti, kad mane pakvietėte.
17:49
It's a bigdidelis treatgydyk for me to get to come to this conferencekonferencija.
390
1051000
3000
Man labai malonu dalyvauti šioje konferencijoje.
17:52
(ApplausePlojimai)
391
1054000
5000
(Plojimai)
17:57
Thanksačiū.
392
1059000
1000
Ačiū.
17:58
(ApplausePlojimai)
393
1060000
14000
(Plojimai)
Translated by Karolina Streimikyte
Reviewed by Olga Lempert

▲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