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.
Бактерии это древнейшие живые организмы на Земле. Они существовали миллиарды лет, они представляют собой микроскопические одноклеточные организмы. Итак, они состоят из одной клетки и у них есть эта особенность у них есть только одна часть ДНК. У них очень мало генов и генетической информации, чтобы закодировать все их особенности. Образ жизни бактерий заключается в том, что они потребляют питательные вещества из окружающей среды, увеличиваются в два раза, разрезают себя посередине и одна клетка превращается в две и так далее. Они только и делают, что растут и делятся, растут и делятся - такая скучная жизнь, за исключением того, что я утверждаю, что вы потрясающе взаимодействуете с этими существами.
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.
Я знаю, вы считаете себя человеческими существами, и это примерно то, что я о вас думаю. Предположим, что этот человек представляет собой типичное человеческое существо, и все эти круги внутри человека это клетки, из которых состоит ваше тело. Триллионы человеческих клеток, которые делают каждого из нас теми, кем мы являемся, и способными делать все те вещи, которые мы делаем, но в то же время есть 10 триллионов клеток бактерий внутри или на вас в любой момент вашей жизни. Итак, бактериальных клеток в 10 раз больше, чем человеческих клеток в одном человеческом существе. И конечно ДНК, которая имеет значение, итак, все эти атенины, тимины, гуанины и цитозины, которые формируют ваш генетический код и дают вам все ваши очаровательные черты. У вас около 30 000 генов. Но оказывается, что в 100 раз больше генов бактерий со своими функциями внутри вас или на поверхности всю вашу жизнь. В лучшем случае вы на 10 процентов человек, но вероятнее около одного процента человек, в зависимости от того, какие метрики вам нравятся. Я знаю, вы считаете себя человеческими существами, но в моем представлении вы на 90 или 99 процентов бактерии.
(Laughter)
(Смех)
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.
Эти бактерии не пассивные участники, они необычайно важны: они поддерживают нашу жизнедеятельность. Они покрывают нас невидимыми доспехами, которые сдерживают атаки окружающей среды, так что мы остаемся здоровыми. Они переваривают нашу пищу, производят витамины, они обучают нашу имунную систему противостоять вредным микробам. Итак, они делают все эти удивительные вещи, которые помогают нам и являются жизненно необходимыми, но никто не вспоминает об этом. Однако о них вспоминают, потому что они также делают много плохого. Итак, на Земле есть разные виды бактерий, у которых нет никакого права находиться на или внутри вас, и если они внутри или на вас, вы заболеваете.
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.
Поэтому вопрос для моей лаборатории в том, хотите ли вы думать о пользе, которую приносят бактерии, или о вреде бактерий. Вопрос в том, как бактерии могут делать хоть что-то? Они же так необычайно малы, необходим микроскоп, чтобы увидеть их. Они живут достаточно скучную жизнь, в которой они растут и делятся, и их всегда считали асоциальными организмами, живущими в уединении. И нам показалось, что они слишком малы, чтобы влиять на окружающую среду, если они просто действуют индивидуально. Поэтому мы решили подумать над тем, может ли быть другой способ, которым живут бактерии.
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.
Мы получили ключ к разгадке от морской бактерии, это бактерия, которая называется Вибрио фишери. На этом слайде вы видите сотрудника моей лаборатории, который держит колбу с водянистой культурой бактерии, безобидной красивой бактерии, которая живет в океане и называется Вибрио фишери. У этой бактерии есть особенное свойство: она производит свечение, биолюминесценцию, похоже на то, как светятся светлячки. Мы ничего не делаем с клетками в данном случае. Мы просто сделали фото, выключив свет в комнате, и вот то, что мы увидели.
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, and they talk with a chemical language.
Нам было интересно не то, что бактерии светились, а то, когда они светились. Мы заметили, что когда бактерии в малом количестве, то есть когда они в разбавленной взвеси, они не светятся. Но когда они размножатся до определенного количества клеток, все бактерии одновременно включают свечение. Вопрос, который был у нас, это как бактерии, эти примитивные организмы, отличают период, когда они в одиночестве, от периода, когда они объединены, и когда они делают что-то все вместе. Мы выяснили, что они понимают это, потому что общаются друг с другом, и разговаривают при помощи языка химии. Предположим, что это клетка бактерии.
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.
Когда она одна, она не светится. Но она производит и выделяет маленькие молекулы, которые вы себе можете представлять как гормоны, вот эти красные треугольники, и когда бактерия одна, молекулы просто уплывают, поэтому нет свечения. Но когда бактерии растут и удваиваются, и все они участвуют в производстве этих молекул, молекул - внеклеточное число этих молекул - становится больше пропорционально количеству клеток. И когда молекулы достигают определенного количества, это говорит бактериям, сколько у них соседей, они узнают эти молекулы и все бактерии синхронно включают свечение. Это то, как происходит биолюминесценция, - они разговаривают, используя химические слова.
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.
Причина, по которой Вибрио фишери делает это, понятна из биологии. И снова реклама животных океана: Вибрио фишери живет в этом кальмаре. То, что вы видите, это Гавайский короткохвостый кальмар, его перевернули на спину, и то, что, я надеюсь, вы видите, это две светящиеся доли, это дом для клеток Вибрио фишери, они живут там и при большом количестве молекул они светятся. Причина, по которой кальмар согласен мириться с этой ерундой, в том, что ему нужен этот свет.
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.
Симбиоз происходит так: этот маленький кальмар живет неподалеку от берега на Гавайях, в мелкой, в колено глубиной воде. Кальмар ведет ночной образ жизни, поэтому днем он закапывается в песок и спит, а затем ночью выходит охотиться. В яркие ночи, когда много света луны и звезд, этот свет проникает в воду, где живет кальмар, так как это всего сантиметров 50 воды. У кальмара есть пластины, которые открывают и закрывают специализированный световой орган, где живут бактерии. Кроме того у него есть детекторы на спине, и он чувствует, как много света луны или звезд попадают на его спину. И он открывает и закрывает пластины, так что объем света, идущего снизу - тот свет, который производится бактериями, - точно соответствует количеству света, попадающего на спину кальмара, так что кальмар не оставляет тени. Он вообще-то использует свечение бактерий, чтобы направить свет ко дну как устройство от хищников, так что хищники не видят его тени, не могут просчитать его траекторию и съесть его. Он как самолет-невидимка океана.
(Laughter)
(Смех)
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.
Но если задуматься над этим, то у кальмара ужасная проблема, потому что в нем эта умирающая густая культура бактерий, и это не может продолжаться долго. И вот каждое утро, когда восходит солнце, кальмар возвращается спать, закапывается в песок, и у него есть насос, связанный с его циркадным ритмом, и когда восходит солнце, насос выкачивает около 95 процентов бактерий. Теперь бактерии разбавлены, их маленькая молекула-гормон исчезла, поэтому они не светятся, но, конечно, кальмара это не волнует. Он спит в песке. И пока день проходит, бактерии удваиваются, они выпускают молекулу и затем свечение начинается ночью, как раз когда это нужно кальмару.
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.
Сначала мы выяснили, как бактерия делает это, но затем мы применили знания молекулярной биологии, чтобы понять механизм. И мы обнаружили, - опять возьмем нашу клетку бактерии, - что у Вибрио фишери есть белок, вот этот красный прямоугольник, это фермент, который производит эту маленькую молекулу-гормон - красный треугольник. Затем вместе с ростом клеток все они выпускают молекулу в окружающую среду, так что там становится много молекул. Также у бактерий есть рецептор на поверхности их клетки, которому молекула подходит, как ключ к замку. Они точно такие же, как рецепторы на поверхности клеток вашего тела. Когда молекулы увеличиваются до определенного количества, которое кое-что говорит о количестве клеток, они попадают в рецептор и информация идет в клетки, что говорит клеткам включить коллективное поведение по созданию свечения.
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.
Это интересно потому, что за прошедшие десятилетия мы обнаружили, что это не просто случайная аномалия этой нелепой светящейся в темноте бактерии, которая живет в океане, - у всех бактерий есть похожая система. Итак, теперь мы знаем, что бактерии умеют общаться друг с другом. Они составляют химические слова, опознают эти слова и включают групповое поведение, которое успешно только когда все клетки действуют в согласии. У нас есть занятное название для этого: мы называем это чувством кворума. Они голосуют своими химическими голосами, голоса подсчитываются и каждый отвечает на голосование.
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.
Что важно для сегодняшнего выступления, это что мы знаем, что есть сотни действий, которые бактерии выполняют вместе. Но есть одно, вероятно, наиболее важное для вас, это вирулентность. Это не то, чтобы пара бактерий попадает внутрь вас и начинают выделять токсины, - вы огромны, поэтому это не будет иметь эффекта на вас. Вы громадны. То, что они делают, теперь мы понимаем, это попадают в вас, выжидают, затем начинают расти, они считают свое количество с помощью этих маленьких молекул, узнают, когда их нужное количество, так что если все бактерии вместе начнут вирулентную атаку, они достигнут успеха в преодолении огромного хозяина. Бактерия всегда контролирует патогенность чувством кворума. Вот как это работает.
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.
Тогда же мы решили посмотреть, какие они эти молекулы, те красные треугольники на предыдущих слайдах. Это молекула Вибрио фишери. Это слово, которым она разговаривает. Итак, мы начали рассматривать другие бактерии, и это просто небольшое число молекул, которое мы обнаружили. Я надеюсь вы сможете увидеть что молекулы близки. Левые части молекул идентичны для каждого вида бактерий. Но правые части молекул немного отличаются для каждого вида. Это придает тонкие видовые различия этим языкам. Каждая молекула подходит только рецептору своего партнера и никому другому. Поэтому это личные, тайные разговоры. Эти разговоры для общения внутри вида. Каждая бактерия использует определенную молекулу, которая является ее языком, который позволяет посчитать своих братьев.
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 of the rest of the bacteria in the population.
Продвинувшись столь далеко, мы подумали, что мы начинаем понимать, что у бактерий есть социальное поведение. Но то, о чем мы главным образом задумались, это что в основном бактерии не живут поодиночке, они живут в невероятных смесях с сотнями или тысячами других видов бактерий. И это изображено на слайде. Это ваша кожа. Это просто картинка, микроснимок вашей кожи. Везде на вашем теле она выглядит почти точно так же, и я надеюсь, вы видите здесь разные виды бактерий. Мы начали думать, если действительно все дело в общении между бактериями и подсчете соседей, то недостаточно иметь возможность общаться только в пределах своего вида. Должен быть быть способ подсчета остальных бактерий в популяции. Итак, мы вернулись к молекулярной биологии,
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.
стали изучать другии бактерии и теперь обнаружили, что в действительности бактерии многоязычны. У всех них есть специфическая для каждого вида система: в ней есть молекула, которая говорит "я". Вместе с ней существует и вторая система, которую мы обнаружили, и она универсальная. Итак, у них есть второй фермент, который производит второй сигнал и имеет свой рецептор, и эта молекула является языком торговли бактерий. Он используется всеми бактериями и это язык общения между видами. То, что происходит, это бактерия способна посчитать, сколько "нас" и сколько "вас". Они берут эту информацию и решают, какие задания выполнять, в зависимости от того, кто в меньшинстве, а кто в большинстве в любой популяции.
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.
Затем мы снова обращаемся к химии: мы выяснили, какова универсальная молекула, это те розовые овалы на последнем слайде. Это очень маленькая пятиуглеродная молекула. Важная вещь, которую мы узнали, это что у каждой бактерии есть точно такой же фермент и производится точно такая же молекула. Поэтому все они используют эту молекулу для общения между видами. Это эсперанто бактерий.
(Laughter)
(Смех)
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?
Преуспев в этом, мы начали понимать, что бактерии могут разговаривать друг с другом этим химическим языком. И мы решили, что, может быть, этому есть также практическое применение. Я уже сказала, что у бактерий есть социальное поведение, они общаются с помощью этих молекул. И как я тоже уже сказала, одна из важных вещей, которые они делают, это инициируют патогенность, используя чувство кворума. Мы подумали о том, что будет, если мы сделаем что-то с бактериями, что они не смогут говорить или слышать. Может, это могли бы быть новые виды антибиотиков?
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?
Конечно, вы уже слышали и знаете, что у нас недостаточно антибиотиков. Сейчас бактерии необычайно стойкие ко многим лекарствам, и все потому что все антибиотики, которые мы используем, убивают бактерии. Они либо разрывают мембрану бактерии, либо не позволяют бактериям воспроизвести свою ДНК. Мы убиваем бактерии традиционными антибиотиками и это порождает стойких мутантов. И поэтому сейчас мы имеем глобальную проблему с инфекционными болезнями. Мы подумали, вот если бы мы могли бы сделать изменения в поведении, достаточные, чтобы бактерии не могли говорить, считать и не знали, когда начать вирулентную атаку.
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.
Это то, что мы действительно сделали, и мы использовали две стратегии. Первая заключается в том, что мы нацелились на систему общения внутри вида. Мы создали молекулы, которые выглядят как настоящие, которые вы видели, но они немного отличаются. Итак, они забиваются в рецепторы и препятствуют узнаванию настоящих молекул. Нацеливаясь на красную систему, мы смогли создать молекулы с характерным для конкретного вида или болезни чувством антикворума. То же самое мы сделали с розовой системой. Мы взяли универсальную молекулу, изменили ее немного, так что мы создали противников общения между видами. Я надеюсь, что это будет использовано в широком спектре антибиотиков, которые противостоят бактериям.
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.
Чтобы закончить, я покажу вам одну стратегию. Здесь я просто использую межвидовую молекулу, но логика точно такая же. Как вы знаете, когда бактерия попадает в животное, в данном случае мышь, она не инициирует вирулентность сразу. Она попадает внутрь, начинает расти, выделять свои молекулы с чувством кворума. Она понимает, когда бактерий достаточно, все они начинают атаку и животное умирает. Нам удалось передать эти вирулентные инфекции, но мы передавали их вместе с молекулами с чувством антикворума, эти молекулы выглядят как настоящие, но они немного отличаются, что я показала на этом слайде. Нам теперь известно, что если мы передадим животному патогенные бактерии, стойкие ко многим лекарствам патогенные бактерии, вместе с передачей наших молекул с чувством антикворума, то животное продолжит жить.
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.
Мы думаем, что это новое поколение антибиотиков, и это позволит нам преодолеть, по крайней мере в начале, эту большую проблему стойкости. Теперь вы знаете, что бактерии могут разговаривать друг с другом, они используют вещества в качестве слов, у них необычайно сложный химический лексикон, который мы только сейчас начинаем изучать. Конечно, это позволяет бактериям быть многоклеточной системой. В духе TED они все делают вместе, потому что это дает желаемый результат. То, что происходит, это у бактерий есть коллективное поведение и они могут выполнять задания, которые им никогда не выполнить, если бы они действовали по отдельности.
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.
Я надеюсь, что смогла бы убедить вас, что это открытие многоклеточности. Бактерии жили на Земле миллиарды лет. Люди - пару сотен тысяч лет. Мы думаем, что бактерии создали правила того, как работает многоклеточная система. Мы думаем, что изучая бактерии, мы сможем постичь многоклеточность человеческого тела. Мы знаем, что законы и правила, если мы сможем понять их в этих примитивных организмах, есть надежда, что они также будут применимы к человеческим болезням и человеческому поведению. Я надеюсь, вы узнали, что бактерии могут отличать своих от чужих. Используя эти две молекулы, они могут сказать "я" и могут сказать "ты". И конечно это то, что происходит и молекулярным способом, и видимым способом, но мне интересен молекулярный способ.
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.
Это именно то, что происходит в вашем теле. Не так, что клетки вашего сердца и почек смешиваются каждый день, и это потому, что происходит вся эта химия, эти молекулы, которые определяют, кто принадлежит какой группе клеток и каковы их задачи. Мы думаем, что бактерии создали это, вы просто более развиты, но все идеи находятся в этих простых системах, которые мы изучаем.
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 наконец снова хочу повторить, что возможно практическое применение, и мы создали эти молекулы с чувством антикворума, они совершенствуются как новый вид терапии. И чтобы закончить с рекламой всех хороших и волшебных бактерий, живущих на Земле, мы также создали молекулы, поддерживающие чувство кворума. Итак, нашей целью являются эти системы, чтобы заставить молекулы работать лучше. Вы помните, внутри или на вас десятикратное или большее количество клеток бактерий и они поддерживают ваше здоровье. Мы также пытаемся усилить общение бактерий, которые живут во взаимовыгодном симбиозе с вами, надеясь сделать вас здоровее, улучшая это общение таким образом, чтобы бактерии совершали нужные нам действия лучше, чем если бы они их совершали самостоятельно.
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.
Наконец, я хотела бы показать вам: это моя банда из Принстона, Нью Джерси. Все, о чем я вам рассказала, было обнаружено кем-то на этой фотографии. Надеюсь, когда вы узнаете что-то, как, например, живет мир природы, я просто хочу сказать, что когда вы читаете что-нибудь в газете или вам случается услышать разговор о чем-то смешном в мире природы, все это было сделано ребенком. Наука делается этими людьми. Все эти люди в возрасте от 20 до 30 лет и они двигатель научных открытий в этой стране. Это очень удачные люди для сотрудничества.
(Applause)
Я становлюсь старше, а они всегда одного возраста,
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, it's a big treat for me to get to come to this conference.
и это просто безумно увлекательная работа. Я хочу поблагодарить вас за приглашение сюда. Для меня это большое удовольствие участвовать в этой конференции. (Аплодисменты)
(Applause)
Thanks.
Спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)