Бактериите са най-старите живи организми на земята. Те са тук от милиарди години, а всъщност са едноклетъчни микроскопични организми. Та, те се състоят от една клетка и това, което е особено при тях е, че ДНК-то им се състои само от една част. Имат много малко гени и генетична информация, в която да кодират всичките си характерни особености. Бактериите преживяват като консумират хранителни вещества от околната си среда, докато удвоят размера си, след което се разцепват по средата, и всяка клетка става на две и т.н., и т.н. Те растът и се делят, растът и се делят -- та, донякъде скучен живот, като се изключи това, за което бих поспорила, че имаме изключителни взаимодействия с тези дребосъци.
Bacteria are the oldest living organisms on the earth. They've been here for billions of years, and what they are are single-celled microscopic organisms. So they're one cell and they have this special property that they only have one piece of DNA. So they have very few genes and genetic information to encode all of the traits that they carry out. And the way bacteria make a living is that they consume nutrients from the environment, they grow to twice their size, they cut themselves down in the middle, and one cell becomes two, and so on and so on. They just grow and divide and grow and divide -- so a kind of boring life, except that what I would argue is that you have an amazing interaction with these critters.
Знам, че всички вие се възприемате като хора, аз донякъде също ви възприемам така. Този човек се предполага, че представлява средностатистическо човешко същество, и всички тези кръгчета, символизират клетките, които съставят тялото му. Всеки от нас има около билион човешки клетки, от които сме съставени хората, които сме и ни позволяват да правим всичко, което правим, но същевременно имаме и по 10 билиона бактериални клетки вътре в нас или върху нас във всеки момент от живота си. Така че - 10 пъти повече бактериални клетки от човешки клетки. И разбира се, най-важното е ДНК-то, ето това са всичките А, Т, Г и Ц-та, които съставят генетичния ни код и определят всичките ни очарователни черти. Имаме около 30 000 гена. Е, оказва се, че имаме 100 пъти повече бактериални гени, които имат роля вътре в нас или върху нас през целия ни живот. В най-добрия случай сте 10 процента човек, но по-скоро сте около 1 процент човек, в зависимост от мярката, която си изберате. Знам, че мислите себе си за човешки същества, но аз мисля за вас като за 90 или 99 процента бактериални.
I know you guys think of yourself as humans, and this is sort of how I think of you. This man is supposed to represent a generic human being, and all of the circles in that man are all the cells that make up your body. There's about a trillion human cells that make each one of us who we are and able to do all the things that we do. But you have 10 trillion bacterial cells in you or on you at any moment in your life. So, 10 times more bacterial cells than human cells on a human being. And, of course, it's the DNA that counts, so here's all the A, T, Gs and Cs that make up your genetic code and give you all your charming characteristics. You have about 30,000 genes. Well, it turns out you have 100 times more bacterial genes playing a role in you or on you all of your life. So at the best, you're 10 percent human; more likely, about one percent human, depending on which of these metrics you like. I know you think of yourself as human beings, but I think of you as 90 or 99 percent bacterial.
(Смях в залата)
(Laughter)
Тези бактерии не са безучастни пътници, те са невероятно важни, те ни поддържат живи. Те покриват телата ни с невидим щит, който ни предпазва от атаките на околната среда, за да останем здрави. Те смилат храната ни, те произвеждат витамините ни, те всъщност обучават нашата имунна система как да държи лошите микроби навън. Така че те правят всички тези удивителни неща, които ни помагат и са жизненоважни за нас, но вестниците никога не пишат за това. Затова пък пишат много за другите неща, които бактериите правят -- ужасните неща. Е, на Земята има какви ли не бактерии, които нямат никаква работа във вас или върху вас в който и да е момент, а когато това се случи, ви правят много, много болни.
And these bacteria are not passive riders. These are incredibly important; they keep us alive. They cover us in an invisible body armor that keeps environmental insults out so that we stay healthy. They digest our food, they make our vitamins, they actually educate your immune system to keep bad microbes out. So they do all these amazing things that help us and are vital for keeping us alive, and they never get any press for that. But they get a lot of press because they do a lot of terrible things as well. So there's all kinds of bacteria on the earth that have no business being in you or on you at any time, and if they are, they make you incredibly sick.
И така, въпросът в моята лаборатория е дали искаме да мислим за добрите неща, които бактериите правят или за лошите неща. Но въпросът, до който стигнахме е -- как изобщо правят каквото и да било? В смисъл, те са невероятно малки, трябва ви микроскоп, за да ги видите. Живеят донякъде отегчителен живот, изпълнен с растеж и делене и винаги сме ги смятали за асоциални, самотни организми. Струваше ни се, че просто са прекално малки, за да имат ефект върху околната си среда, ако действат поединично. И така искахме да помислим дали не е възможно бактериите да живеят по някакъв друг начин.
And so the question for my lab is whether you want to think about all the good things that bacteria do or all the bad things that bacteria do. The question we had is: How could they do anything at all? I mean, they're incredibly small. You have to have a microscope to see one. They live this sort of boring life where they grow and divide, and they've always been considered to be these asocial, reclusive organisms. And so it seemed to us that they're just too small to have an impact on the environment if they simply act as individuals. So we wanted to think if there couldn't be a different way that bacteria live.
Първата улика дойде от една морска бактерия, която се нарича Vibrio fischeri. Това, което виждате на екрана е просто колега от лабораторията, който държи колба с бактериална култура, една невинна красива бактерия, която идва от океана, наречена Vibrio fischeri. Тази бактерия има специалната дарба да произвежда светлина, тя прави биолуминисценция, също като светулките. Ние не влияем по никакъв начин на клетките, които виждате. Направихме снимката като просто изгасихме лампата в стаята и това е резултатът.
And the clue to this came from another marine bacterium, and it's a bacterium called "Vibrio fischeri." What you're looking at on this slide is just a person from my lab holding a flask of a liquid culture of a bacterium, a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean, named Vibrio fischeri. And this bacterium has the special property that it makes light, so it makes bioluminescence, like fireflies make light. We're not doing anything to the cells here, we just took the picture by turning the lights off in the room, and this is what we see.
Това, което ни заинтригува не е, че бактериите правят светлина, а кога бактериите правят светлина. Това, което забелязахме бе, че когато бактериите са сами, т.е., когато културата е много разредена, те не светят. Но когато броят им нарасне, всички бактерии светват едновременно. Въпросът, който ни човъркаше е как могат бактериите, тези примитивни организми, да разберат кога са сами и кога са заобиколени от себеподобни и после да направят нещо заедно. Изводът, до който стигнахме е, че те си говорят помежду си като използват химически език.
And what's actually interesting to us was not that the bacteria made light but when the bacteria made light. What we noticed is when the bacteria were alone, so when they were in dilute suspension, they made no light. But when they grew to a certain cell number, all the bacteria turned on light simultaneously. So the question that we had is: How can bacteria, these primitive organisms, tell the difference from times when they're alone and times when they're in a community, and then all do something together? And what we figured out is that the way they do that is they talk to each other,
Това се предполага, че е една бактерия. Когато е сама, тя не прави никаква светлина. Но произвежда и отделя малки молекули, за които можете да мислите като за хормони, това са тези червени триъгълници. Когато бактерията е сама, тези молекули просто отплават в далечината и тя не светва. Но когато бактериите растът и се множат и всички те участват в произвеждането на тези молекули, молекулите -- извънклетъчното количество от тези молекули, се повишава пропоционално на броя на клетките. И когато молекулите достигнат определено количество, това казва на бактериите колко съседа имат, те разпознават молекулата и всички бактерии включват светлината синхронно. Така работи биолуминисценцията -- те си говорят с тези химически думи.
and they talk with a chemical language. So this is now supposed to be my bacterial cell. When it's alone, it doesn't make any light. But what it does do is to make and secrete small molecules that you can think of like hormones, and these are the red triangles. And when the bacteria are alone, the molecules just float away, and so, no light. But when the bacteria grow and double and they're all participating in making these molecules, the molecule, the extracellular amount of that molecule, increases in proportion to cell number. And when the molecule hits a certain amount that tells the bacteria how many neighbors there are, they recognize that molecule and all of the bacteria turn on light in synchrony. And so that's how bioluminescence works -- they're talking with these chemical words.
Причината, поради която Vibrio fischeri прави тези неща са биологични. Още една рекламна пауза за животните в океана -- Vibrio fischeri живее в тази сепия. На снимката виждате Хавайска късоопашата сепия (Hawaiian Bobtail Squid), обърната по гръб и се надявам виждате тези две светещи изпъкналости, които приютяват клетките на Vibrio fischeri, те живеят там, в голяма численост, молекулата им също е там и те светят. Причината, поради която сепията е готова да търпи подобни щуротии, е, че тя иска тази светлина. Начинът, по който работи тази симбиоза е следният: тази малка сепия живее по крайбрежието на Хаваи в плитки води -- горе-долу до коленете. Сепията е нощна, така че през деня се заравя в пясъка и спи, но през нощта трябва да излезе на лов. Когато небето е чисто, светлината от звездите или луната прониква във водата, в която живее сепията, защото е съвсем плитка. Това, което сепията е развила е една клапа, върху органа, в който са бактериите, която може да се отваря и затваря . Освен това на гърба си има детектор, който чувства колко светлина от звездите и луната стига до него. И така тя отваря и затваря клапата, така че количеството светлина, което излиза откъм корема й, светлина, произведена от бактериите, е абсолютно същото като количеството, което достига до гърба й, така че сепията не прави сянка. Всъщност тя използва светлината от бактериите, като механизъм за защита от хищниците, така че те да не могат да видят сянката й, да изчислят траекторията и да я изядат. Тя е нещо като Стелт бомбардировачът на океана.
The reason Vibrio fischeri is doing that comes from the biology -- again, another plug for the animals in the ocean. Vibrio fischeri lives in this squid. What you're looking at is the Hawaiian bobtail squid. It's been turned on its back, and what I hope you can see are these two glowing lobes. These house the Vibrio fischeri cells. They live in there, at high cell number. That molecule is there, and they're making light. And the reason the squid is willing to put up with these shenanigans is because it wants that light. The way that this symbiosis works is that this little squid lives just off the coast of Hawaii, just in sort of shallow knee-deep water. And the squid is nocturnal, so during the day, it buries itself in the sand and sleeps. But then at night, it has to come out to hunt. So on bright nights when there's lots of starlight or moonlight, that light can penetrate the depth of the water the squid lives in, since it's just in those couple feet of water. What the squid has developed is a shutter that can open and close over the specialized light organ housing the bacteria. And then it has detectors on its back so it can sense how much starlight or moonlight is hitting its back. And it opens and closes the shutter so the amount of light coming out of the bottom, which is made by the bacterium, exactly matches how much light hits the squid's back, so the squid doesn't make a shadow. So it actually uses the light from the bacteria to counter-illuminate itself in an antipredation device, so predators can't see its shadow, calculate its trajectory and eat it. So this is like the stealth bomber of the ocean.
(Смях в залата)
(Laughter)
Но като се замислите, сепията има и един ужасен проблем, защото тя носи тази наситена, умираща култура бактерии, които не може да поддържа. И това, което се случва е, че всяка сутрин, когато слънцето изгрее сепията ляга да спи, заравя се в пясъка и има една помпа, обвързана с 24-часовият й ритъм, която изпомпва 95% от бактериите всяка сутрин. Така бактериите се разреждат, хормоналната молекула я няма, и те не светят -- това естествено не вълнува сепията. Тя спи в пясъка. В продължение на деня бактериите се размножават, отделят молекулата и включват светлината за през нощта, точно когато сепията я иска.
But then if you think about it, this squid has this terrible problem, because it's got this dying, thick culture of bacteria, and it can't sustain that. And so what happens is, every morning when the sun comes up, the squid goes back to sleep, it buries itself in the sand, and it's got a pump that's attached to its circadian rhythm. And when the sun comes up, it pumps out, like, 95 percent of the bacteria. So now the bacteria are dilute, that little hormone molecule is gone, so they're not making light. But, of course, the squid doesn't care, it's asleep in the sand. And as the day goes by, the bacteria double, they release the molecule, and then light comes on at night, exactly when the squid wants it.
Първо разбрахме как бактерията прави това, но после вкарахме в играта молекулярната биология, за да разберем точно какъв е механизмът. Това което открихме -- това отново се предполага, че е една бактерия -- е, че Vibrio fischeri има един протеин -- червената кутийка -- той е ензим, който произвежда тази малка хормонална молекула -- червеният триъгълник. И така, докато клетките растат, всички те отделят тази молекула в околното си пространство, така че там има много молекули. Освен това бактериите имат рецептор на клетъчната си стена, който работи с тази молекула, като ключ с ключалка. Те са също като рецепторите по повърхността на вашите клетки. Когато молекулата постигне определена наситеност, която е показателна за броя на клетките, тя се заключва в рецептора и в клетката постъпва информация, която й казва да активира груповото поведение за излъчване на светлина.
So first, we figured out how this bacterium does this, but then we brought the tools of molecular biology to this to figure out, really, what's the mechanism. And what we found -- so this is now supposed to be my bacterial cell -- is that Vibrio fischeri has a protein. That's the red box -- it's an enzyme that makes that little hormone molecule, the red triangle. And then as the cells grow, they're all releasing that molecule into the environment, so there's lots of molecule there. And the bacteria also have a receptor on their cell surface that fits like a lock and key with that molecule. These are just like the receptors on the surfaces of your cells. So when the molecule increases to a certain amount, which says something about the number of cells, it locks down into that receptor and information comes into the cells that tells the cells to turn on this collective behavior of making light.
Това е интересно защото в последното десетилетие открихме, че това не е просто някаква аномалия при тази щура светеща бактерия, която живее в океана -- всички бактерии имат такива системи. Това, което научихме е, че всички бактерии разговарят помежду си. Те произвеждат химически думи, разбират ги и така активират групови поведения, които са успешни само, ако всички клетки участват в унисон. Измислихме и засукано име за това, наричаме го усет за кворум. Те гласуват с техните химически бюлетини, бюлетините се преброяват и после всички реагират на резултатите.
Why this is interesting is because in the past decade, we have found that this is not just some anomaly of this ridiculous, glow-in-the-dark bacterium that lives in the ocean -- all bacteria have systems like this. So now what we understand is that all bacteria can talk to each other. They make chemical words, they recognize those words, and they turn on group behaviors that are only successful when all of the cells participate in unison. So now we have a fancy name for this: we call it "quorum sensing." They vote with these chemical votes, the vote gets counted, and then everybody responds to the vote.
Това, което е важно за днешната лекция е, че ние знаем за стотици такива поведения, които бактериите практикуват колективно. Но вероятно най-важното за вас е вирулентността. Не е като няколко бактерии да могат да проникнат във вас и просто да започнат да отделят токсини -- вие сте грамадни, това не би имало никакъв ефект върху вас. Вие сте огромни. Това което те правят, както сега разбираме, е -- влизат, чакат, растат, преброяват се с помощта на тези малки молекули и разбират кога са достигнали критичния брой клетки, който ще им позволи, при синхронна атака, да успеят да победят един огромен приемник. Бактериите винаги контролират болестотворните си атаки чрез усета за кворума. Така работят.
What's important for today's talk is we know there are hundreds of behaviors that bacteria carry out in these collective fashions. But the one that's probably the most important to you is virulence. It's not like a couple bacteria get in you and start secreting some toxins -- you're enormous; that would have no effect on you, you're huge. But what they do, we now understand, is they get in you, they wait, they start growing, they count themselves with these little molecules, and they recognize when they have the right cell number that if all of the bacteria launch their virulence attack together, they're going to be successful at overcoming an enormous host. So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing. So that's how it works.
После започнахме да вглеждаме какви са тези молекули -- малките червени триъгълничета, които видяхте. Това е молекулата, която се използва от Vibrio fischeri. Това е думата, с която те си говорят. После започнахме да проверяваме и другите бактерии и това са просто няколко примера от многото, които открихме. Това което се надявам, че забелязвате, че всички тези молекули са близки. Лявата им част е една и съща при всички видове бактерии. Дясната обаче е леко различна при всеки вид. По този начин тези езици получават изключителност за всеки вид. Всяка молекула заключва рецептора само на партньор и на никой друг. Това са частни, тайни разговори. Тези разговори са само за вътрешновидови съобщения. Всяка бактерия използва специална молекула за свой език, която й позволява да преброи посестримите си.
We also then went to look at what are these molecules. These were the red triangles on my slides before. This is the Vibrio fischeri molecule. This is the word that it talks with. And then we started to look at other bacteria, and these are just a smattering of the molecules that we've discovered. What I hope you can see is that the molecules are related. The left-hand part of the molecule is identical in every single species of bacteria. But the right-hand part of the molecule is a little bit different in every single species. What that does is to confer exquisite species specificities to these languages. So each molecule fits into its partner receptor and no other. So these are private, secret conversations. These conversations are for intraspecies communication. Each bacteria uses a particular molecule that's its language that allows it to count its own siblings.
Когато стигнахме дотук, мислехме че започваме да разбираме, че бактериите имат социално поведение. Но това, което наистина ни накара да се замислим бе, че през повечето време бактериите не живеят сами, те обитават невероятен миш-маш, в който има стотици или хиляди други видове бактерии. Това се вижда на тази снимка. Това е вашата кожа. Та, това е просто една снимка -- микроснимка на вашата кожа. Навсякъде по тялото ви, нещата изглеждат в общи линии така, надявам се виждате, че има какви ли не бактерии. И така стигнахме до мисълта, че, ако целта е да си говорят и да броят съседите си, не е достатъчно да можеш да говориш само в рамките на вида си. Трябва да има начин да преброиш и останалите бактерии.
Once we got that far, we thought we were starting to understand that bacteria have these social behaviors. But what we were really thinking about is that most of the time, bacteria don't live by themselves, they live in incredible mixtures, with hundreds or thousands of other species of bacteria. And that's depicted on this slide. This is your skin. So this is just a picture -- a micrograph of your skin. Anywhere on your body, it looks pretty much like this. What I hope you can see is that there's all kinds of bacteria there. And so we started to think, if this really is about communication in bacteria, and it's about counting your neighbors, it's not enough to be able to only talk within your species. There has to be a way to take a census
И така се върнахме към молекулярната биология и започнахме да изучаваме различни бактерии и това, което открихме е, че всъщност бактериите говорят повече от един език. Всички имат специална система за вида си -- молекула, която казва "аз". Но в същото време имат и втора система, която открихме, която е обща за всички. Имат втори ензим, който произвежда втори сигнал, който си има собствен рецептор и тази молекула е търговският език на бактериите. Използва се от всички видове бактерии и е езикът на междувидовите съобщения. Така че бактериите могат да преброят колко има като мен и колко има от останалите. Те възприемат тази информация и така решават какви действия да предприемат, според това кой е в малцинство и кой в мнозинство в което и да е население.
of the rest of the bacteria in the population. So we went back to molecular biology and started studying different bacteria. And what we've found now is that, in fact, bacteria are multilingual. They all have a species-specific system, they have a molecule that says "me." But then running in parallel to that is a second system that we've discovered, that's generic. So they have a second enzyme that makes a second signal, and it has its own receptor, and this molecule is the trade language of bacteria. It's used by all different bacteria, and it's the language of interspecies communication. What happens is that bacteria are able to count how many of "me" and how many of "you." And they take that information inside, and they decide what tasks to carry out depending on who's in the minority and who's in the majority of any given population.
После отново се обърнахме към химията и разбрахме коя е общата молекула -- това бяха розовите елипси от последния ми слайд, това е. Това е една много малка петвъглеродна молекула. Важното нещо, което научихме е, че всяка бактерия има абсолютно същия ензим и произвежда абсолютно същата молекула. Така че всички произвеждат точно тази молекула за междувидови съобщения. Това е Есперантото на бактериите.
Then, again, we turned to chemistry, and we figured out what this generic molecule is -- that was the pink ovals on my last slide, this is it. It's a very small, five-carbon molecule. And what the important thing is that we learned is that every bacterium has exactly the same enzyme and makes exactly the same molecule. So they're all using this molecule for interspecies communication. This is the bacterial Esperanto.
(Смях в залата)
(Laughter)
Когато стигнахме дотук, започнахме да разбираме, че бактериите си говорят чрез този химически език. Но се замислихме, дали не можем да извлечем нещо полезно от това откритие. Вече ви казах, че бактериите имат разни социални поведения те комуникират с тези молекули. Също така ви казах, че едно от важните неща, които правят е да активират болестотворните си атаки чрез усета за кворум. Замислихме се, ами ако направим тези бактерии, така че да не могат да говорят или да чуват? Дали това биха били нови видове антибиотици?
So once we got that far, we started to learn that bacteria can talk to each other with this chemical language. But we started to think that maybe there is something practical that we can do here as well. I've told you that bacteria have all these social behaviors, that they communicate with these molecules. Of course, I've also told you that one of the important things they do is to initiate pathogenicity using quorum sensing. So we thought: What if we made these bacteria so they can't talk or they can't hear? Couldn't these be new kinds of antibiotics?
Разбира се, вие току-що сте чули и вие вече знаете, че антибиотиците са на изчерпване. Бактериите точно сега са невероятно устойчиви към много препарати и това е, защото всички антибиотици, които използваме убиват бактерии. Те или пукат бактериалната мембрана, правят така, че бактерията да не може да копира ДНК-то си. С традиционните антибиотици убиваме бактериите и това избира резистентните мутанти. И така сега разбира се имаме този глобален проблем с инфекциозните болести. Замислихме се, ами ако можем да направим някакси поведенчески корекции, просто да направим тези бактерии така че да не могат да говорят, и да броят и да не могат да знаят да започнат атака.
And of course, you've just heard and you already know that we're running out of antibiotics. Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now, and that's because all of the antibiotics that we use kill bacteria. They either pop the bacterial membrane, they make the bacterium so it can't replicate its DNA. We kill bacteria with traditional antibiotics, and that selects for resistant mutants. And so now, of course, we have this global problem in infectious diseases. So we thought, what if we could sort of do behavior modifications, just make these bacteria so they can't talk, they can't count, and they don't know to launch virulence?
И точно това направихме, използвайки две стратегии. Първата е да се прицелим в междувидовите съобщения. Направихме молекули, които изглеждат доста като истинските, които видяхте, но те са малко различни. И така, те заключват рецепторите и заглушават приема на истинската молекула. Целейки се върху червената система, това, което можем да направим са молекули, които пречат на усета за кворум, специфични за вида или за болестта. Същото направихме и с розовата система. Взехме универсалната молекула и си поиграхме с нея, така че направихме антагонисти на междувидовата комуникационна система. Надеждата е, че тези ще използваме като широкоспектърни антибиотици, които работят срещу всички бактерии.
So that's exactly what we've done, and we've sort of taken two strategies. The first one is, we've targeted the intraspecies communication system. So we made molecules that look kind of like the real molecules, which you saw, but they're a little bit different. And so they lock into those receptors, and they jam recognition of the real thing. So by targeting the red system, what we are able to do is make species-specific, or disease-specific, anti-quorum-sensing molecules. We've also done the same thing with the pink system. We've taken that universal molecule and turned it around a little bit so that we've made antagonists of the interspecies communication system. The hope is that these will be used as broad-spectrum antibiotics that work against all bacteria.
За финал просто ще ви покажа стратегията. В този пример използвам междувидовата молекула, но логиката е абсолютно същата. Това, което знаете е, че когато една бактерия проникне в животното, в този случай -- мишка, тя не започва да го заразява веднага. Влиза, започва да расте, отделя своите молекули за усет на кворум. Разбира кога има достатъчно бактерии, и сега вече започват да атакуват, и животното умира. Това, което постигнахме е, да заразим животното, но същевременно да му дадем и молекули срещу усета за кворума -- молекули, които приличат на истинската, но са малко различни, както виждате на илюстрацията. Това, което открихме е, че ако дадем на животното болестотворна бактерия, която е резистентна към други лекарства, но в същото време му дадем и от молекулите, които пречат на кворума, всъщност, животното оцелява.
And so to finish, I'll show you the strategy. In this one, I'm just using the interspecies molecule, but the logic is exactly the same. So what you know is that when that bacterium gets into the animal -- in this case, a mouse -- it doesn't initiate virulence right away. It gets in, it starts growing, it starts secreting its quorum-sensing molecules. It recognizes when it has enough bacteria that now they're going to launch their attack, and the animal dies. And so what we've been able to do is to give these virulent infections, but we give them in conjunction with our anti-quorum-sensing molecules. So these are molecules that look kind of like the real thing, but they're a little different, which I've depicted on this slide. What we now know is that if we treat the animal with a pathogenic bacterium -- a multi-drug-resistant pathogenic bacterium -- in the same time we give our anti-quorum-sensing molecule, in fact, the animal lives.
Мислим, че това е следващото поколение антибиотици, което ще ни помогне да заобиколим, поне за известно време, този голям проблем с устойчивостта. Надявам се, че вече разбирате, че бактериите си говорят, че използват химикали вместо думи, и че имат невероятно сложен химически речник, за който тепърва започваме да учим. Разбира се, това всъщност позволява на бактериите да бъдат многоклетъчни. И така, в духа на TED, те правят нещата заедно, защото съединението прави силата. Това означава, че бактериите имат групово поведение, и така могат да постигнат цели, които биха били непостижими, ако действаха поединично.
And so we think that this is the next generation of antibiotics, and it's going to get us around, at least initially, this big problem of resistance. What I hope you think is that bacteria can talk to each other, they use chemicals as their words, they have an incredibly complicated chemical lexicon that we're just now starting to learn about. Of course, what that allows bacteria to do is to be multicellular. So in the spirit of TED, they're doing things together because it makes a difference. What happens is that bacteria have these collective behaviors, and they can carry out tasks that they could never accomplish if they simply acted as individuals.
Надявам се, че мога също така да ви убедя, че това е изобретяването на многоклетъчността. Бактериите са на Земята от милиарди години. Хората -- от няколко стотин хиляди. Ние мислим, че бактериите са написали правилата за работата на многоклетъчните организации. Мислим, че като изучаваме бактериите, ще научим много нови неща за многоклетъчността на човешкото тяло. Знаем, че принципите и правилата, ако можем да ги разберем, в тези донякъде примитивни организми, надеждата е, че те ще се приложат и към други човешки болести и поведения. Надявам се още, че сте научили, че бактериите могат да различават себе си от останалите. Чрез тези две молекули те могат да казват "аз" и "ти". Отново, разбира се, това го правим и ние, както на молекулярно ниво, така и на повърхността, но аз мисля главно за молекулярните неща.
What I would hope that I could further argue to you is that this is the invention of multicellularity. Bacteria have been on the earth for billions of years; humans, couple hundred thousand. So we think bacteria made the rules for how multicellular organization works. And we think by studying bacteria, we're going to be able to have insight about multicellularity in the human body. So we know that the principles and the rules, if we can figure them out in these sort of primitive organisms, the hope is that they will be applied to other human diseases and human behaviors as well. I hope that what you've learned is that bacteria can distinguish self from other. So by using these two molecules, they can say "me" and they can say "you." And again, of course, that's what we do, both in a molecular way, and also in an outward way, but I think about the molecular stuff.
Точно това се случва в телата ни. Не е като клетките на сърцето и клетките на бъбреците да се омешват всеки ден, и това е благодарение на всичката химия, която се случва, тези молекули, които казват коя е всяка от тези групи клетки и какви трябва да са нейните задачи. Отново, ние мислим, че това е откритие на бактериите а вие просто сте еволюирали няколко префърцунени допълнителни функции, но всички основни идеи са в тези прости системи, които можем да изучаваме.
This is exactly what happens in your body. It's not like your heart cells and kidney cells get all mixed up every day, and that's because there's all of this chemistry going on, these molecules that say who each of these groups of cells is and what their tasks should be. So again, we think bacteria invented that, and you've just evolved a few more bells and whistles, but all of the ideas are in these simple systems that we can study.
И накрая, нека отново повторя, че има и нещо полезно, че сме сглобили тези молекули, които пречат на усета за кворум, които се развиват като ново поколение терапия. Но, за да завърша с малко реклама за добрите и чудотворни бактерии, които обитават Земята, ние също направихме и молекули, които помагат за постигането на кворум. Концентрирахме се върху тези системи, за да накараме молекулите да работят по-добре. Спомнете си, че имате 10 пъти повече бактериални клетки вътре във вас или върху вас, които поддържат здравето ви. Това, което се опитваме да направим е да подсилим разговора на бактериите, които живеят в симбиоза с вас, с надеждата да ви направим по-здрави, да подобрим тези разговори, така че бактериите да могат да правят нещата, които искаме от тях по-добре, отколкото биха могли без нашата помощ.
And the final thing is, just to reiterate that there's this practical part, and so we've made these anti-quorum-sensing molecules that are being developed as new kinds of therapeutics. But then, to finish with a plug for all the good and miraculous bacteria that live on the earth, we've also made pro-quorum-sensing molecules. So we've targeted those systems to make the molecules work better. So remember, you have these 10 times or more bacterial cells in you or on you, keeping you healthy. What we're also trying to do is to beef up the conversation of the bacteria that live as mutualists with you, in the hopes of making you more healthy, making those conversations better, so bacteria can do things that we want them to do better than they would be on their own.
И накрая искам да ви покажа, това е моята банда в Принстън, Ню Джързи. Всичко, за което ви разказах е откритие на някой от тях. Надявам се като учите неща, като например как работи природата -- искам само да кажа, че всеки път като прочетете нещо във вестника или чуете някоя лекция за ново щуро откритие, това е постигнато от дете. Науката се развива от тази възрастова група. Всички тези хора са между 20 и 30-годишни и те са двигателят на научните открития в тази държава. Това е една чудесна възрастова група за работа. Аз ставам все по-възрастна, а те са винаги на тази възраст и това е просто една невероятно приятна работа. Благодаря ви, че ме поканихте тук. За мен е голямо удоволствие да бъда на тази конференция.
Finally, I wanted to show you -- this is my gang at Princeton, New Jersey. Everything I told you about was discovered by someone in that picture. And I hope when you learn things, like about how the natural world works -- I just want to say that whenever you read something in the newspaper or you hear some talk about something ridiculous in the natural world, it was done by a child. So science is done by that demographic. All of those people are between 20 and 30 years old, and they are the engine that drives scientific discovery in this country. And it's a really lucky demographic to work with. (Applause) I keep getting older and older, and they're always the same age. And it's just a crazy, delightful job. And I want to thank you for inviting me here,
(Аплодисменти)
it's a big treat for me to get to come to this conference.
(Applause)
Благодаря.
Thanks.
(Аплодисменти)
(Applause)