Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Translator: Leo De Cooman Reviewer: Aaron Irvine

Bakterioj estas la plej malnovaj vivantaj organismoj sur la tero.

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

Ili estas ĉi tie jam miliardojn da jaroj,

and what they are are single-celled microscopic organisms.

kaj ili estas unuĉelaj mikroskopaj organismoj.

So they're one cell

Ili do konsistas el unu ĉelo, kaj ili havas la specialan econ ...

and they have this special property that they only have one piece of DNA.

posedi nur unu pecon da DNA.

So they have very few genes and genetic information

Ili havas malmultegajn genojn kaj genetikajn informojn

por kodigi ĉiujn aferojn, kiujn ili efektivigas.

to encode all of the traits that they carry out.

And the way bacteria make a living is that they consume nutrients

Kaj la maniero, laŭ kiu bakterioj vivas,

estas, ke ili konsumas nutraĵojn el la medio,

from the environment,

they grow to twice their size,

ili kreskas ĝis duobla grando, ili mez-akse distranĉiĝas,

they cut themselves down in the middle,

kaj unu ĉelo fariĝas du, kaj tiel plu, kaj tiel plu.

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,

Ili nur kreskas kaj dividiĝas, kaj kreskas kaj dividiĝas, do ia enua vivo,

except that what I would argue is that you have an amazing interaction

escepte de tio, laŭ mia argumento,

ke vi havas mirigan interrilaton kun tiuj estaĵoj.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Mi scias, ke vi konsideras vin kiel homoj, kaj mi konsideras vin iom tiel.

and this is sort of how I think of you.

Ĉi tiu figuro celas reprezenti

This man is supposed to represent a generic human being,

mezan homan estaĵon,

and all of the circles in that man are all the cells that make up your body.

kaj la cirkletoj tie estas ĉiuj ĉeloj, kiuj konsistigas la korpon.

There's about a trillion human cells that make each one of us who we are

Estas proksimume duiliono da homaj ĉeloj en ĉiu el ni,

kreante nian identon kaj kapablon,

and able to do all the things that we do.

sed estas aldone 10 duilionoj da bakteriaj ĉeloj

But you have 10 trillion bacterial cells in you or on you

en aŭ sur ni je ĉiu momento de la vivo.

at any moment in your life.

So, 10 times more bacterial cells than human cells on a human being.

Do 10-oble pli da bakteriaj ĉeloj

ol homaj ĉeloj ĉe homa estaĵo.

And, of course, it's the DNA that counts,

Kaj kompreneble estas la DNA, kiu gravas,

so here's all the A, T, Gs and Cs that make up your genetic code

do jen ĉiuj A, T, G kaj C,

kiuj konsistigas vian genetikan kodon kaj ĉiujn viajn ĉarmajn karakterizaĵojn.

and give you all your charming characteristics.

Vi havas proksimume 30 000 genojn.

You have about 30,000 genes.

Well, it turns out you have 100 times more bacterial genes

Nu, montriĝis, ke vi havas 100-oble pli da bakteriaj genoj

ludantaj rolon en aŭ sur vi dum via tuta vivo.

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,

Vi maksimume estas dek-procente homa,

sed pli probable proksimume unu-procente homa,

depending on which of these metrics you like.

depende de la mezurilo kiun vi preferas.

I know you think of yourself as human beings,

Mi scias, ke vi pensas pri vi, kiel pri homaj estaĵoj,

sed mi pensas pri vi, kiel pri 90- aŭ 99-procente bakteriaj.

but I think of you as 90 or 99 percent bacterial.

(Laughter)

(Rido)

And these bacteria are not passive riders.

Tiuj bakterioj ne estas pasivaj kunuloj,

These are incredibly important; they keep us alive.

ili estas nekredeble gravaj por teni nin vivantaj.

They cover us in an invisible body armor

Ili kovras nin kiel nevidebla korpa kiraso,

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

kiu fortenas ekologiajn minacojn,

por ke ni restu sanaj.

They digest our food, they make our vitamins,

Ili digestas niajn manĝitaĵojn, faras niajn vitaminojn,

they actually educate your immune system to keep bad microbes out.

ili efektive edukas nian imunsistemon

por forteni malbonajn mikrobojn.

Do ili faras ĉiujn tiujn mirindajn aferojn,

So they do all these amazing things

kiuj helpas nin kaj estas nemalhaveblaj por teni nin vivantaj,

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

kaj ili neniam ricevas ies atenton pro tio.

But they get a lot of press because they do a lot of terrible things as well.

Sed ili akiras grandan atenton pro la multaj teruraj aferoj,

kiujn ili ankaŭ faras.

Estas ĉiaspecaj bakterioj sur la tero,

So there's all kinds of bacteria on the earth

that have no business being in you or on you at any time,

kiuj neniam ajn okupiĝu en aŭ sur vi,

kaj se ili ja estas tie, ili igas vin nekredeble malsanaj.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

Kaj do, la demando por mia laboratorio estas, ĉu vi volas pripensi

is whether you want to think about all the good things that bacteria do

pri ĉiuj bonaĵoj, kiujn bakterioj faras, aŭ pri ĉiuj malbonaĵoj kiujn ili faras.

or all the bad things that bacteria do.

The question we had is: How could they do anything at all?

Ni al ni demandis, kiel ili povas fari ion ajn.

Mi volas diri, ke ili nekredeble tiom etas,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

ke oni bezonas mikroskopon por vidi iun.

They live this sort of boring life where they grow and divide,

Ili vivas tian enuan vivon, kie ili kreskas kaj dividiĝas,

and they've always been considered to be these asocial, reclusive organisms.

kaj ili ĉiam estis konsiderataj kiel tiuj malsocialaj malsociemaj organismoj.

And so it seemed to us that they're just too small

Kaj tiel ŝajnis al ni, ke ili estas nepre tro malgrandaj por efiki

to have an impact on the environment

en la medio,

if they simply act as individuals.

se ili simple agas individue.

So we wanted to think if there couldn't be a different way that bacteria live.

Kaj ni do volis pripensi, ĉu povus esti alia maniero,

laŭ kiu bakterioj vivas.

La spuro al tio venis de iu mara bakterio

And the clue to this came from another marine bacterium,

and it's a bacterium called "Vibrio fischeri."

nomata "Vibrio fischeri".

What you're looking at on this slide is just a person from my lab

Tio, al kio vi rigardas en ĉi tiu bildo, estas nur persono de mia laboratorio,

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

tenanta botelon kun likva kulturo de bakterio,

sendanĝera bela oceana bakterio,

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

nomata "Vibrio fischeri".

named Vibrio fischeri.

And this bacterium has the special property that it makes light,

Tiu bakterio havas la specialan kapablon lumi,

do ĝi biolumineskas,

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

kiel lumas lampiroj.

We're not doing anything to the cells here,

Ni ne faras ion ajn al ĉi tiuj ĉeloj.

we just took the picture by turning the lights off in the room,

Ni nur fotis malŝaltinte la lumon en la ĉambro,

kaj jen tio, kion ni vidas.

and this is what we see.

And what's actually interesting to us was not that the bacteria made light

Interesis nin,

ne ke, la bakterioj lumas,

but when the bacteria made light.

sed kiam, la bakterioj lumas.

What we noticed is when the bacteria were alone,

Ni rimarkis, ke kiam la bakterioj solis,

so when they were in dilute suspension,

do kiam ili estis en malkoncentrita suspensaĵo, ili ne lumis.

they made no light.

Sed kiam ilia ĉelnombro kreskis ĝis iu valoro,

But when they grew to a certain cell number,

ĉiuj bakterioj samtempe eklumis.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

Nia demando estis, kiel bakterioj, tiuj primitivaj organismoj,

How can bacteria, these primitive organisms,

kapablas distingi momenton, kiam ili estas solaj,

tell the difference from times when they're alone

disde momento, kiam ili estas en komunumo,

and times when they're in a community,

por tiam kune fari ion.

and then all do something together?

Ni malkovris, ke la maniero, laŭ kiu ili faras tion, estas ke ili parolas unu al la alia,

And what we figured out is that the way they do that is they talk to each other,

kaj ili parolas per kemia lingvo.

and they talk with a chemical language.

Jen mia supozata bakteria ĉelo.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Kiam ĝi estas sola, ĝi faras neniom da lumo.

When it's alone, it doesn't make any light.

But what it does do is to make and secrete small molecules

Sed ĝi ja produktas kaj sekrecias malgrandajn molekulojn,

that you can think of like hormones,

kiujn vi povas imagi kiel hormonojn,

and these are the red triangles.

kaj tiuj estas la ruĝaj trianguloj, kaj kiam la bakterio solas,

And when the bacteria are alone, the molecules just float away,

la molekuloj nur forflosas, do neniu lumo.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Sed kiam la bakterioj plinombriĝas kaj duobliĝas

and they're all participating in making these molecules,

kaj ĉiuj kune produktas tiujn molekulojn,

la molekuloj -- la eksterĉela kvanto de tiu molekulo --

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

pliiĝas proporcie kun la ĉela nombro.

And when the molecule hits a certain amount

Kaj kiam la molekuloj atingas certan kvanton,

that tells the bacteria how many neighbors there are,

kiu sciigas al la bakterioj, kiom estas da najbaroj,

they recognize that molecule

ili rekonas tiun molekulon

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

kaj ĉiuj bakterioj samtempe eklumas.

And so that's how bioluminescence works --

Jen kiel bioluminesko funkcias --

they're talking with these chemical words.

ili interparolas per tiuj kemiaj vortoj.

La kialo, pro kiu "Vibrio fischeri" faras tion, venas el la biologio.

The reason Vibrio fischeri is doing that comes from the biology --

again, another plug for the animals in the ocean.

Ankoraŭ pri la bestoj en la oceano ...

"Vibrio fischeri" vivas en ĉi tiu kalmaro.

Vibrio fischeri lives in this squid.

What you're looking at is the Hawaiian bobtail squid.

Jen havaja kalmaro "Euprymna scolopes",

surdorsigita,

It's been turned on its back,

and what I hope you can see are these two glowing lobes.

kaj mi esperas, ke vi vidu ĉi tiujn du brilajn lobojn,

These house the Vibrio fischeri cells.

kiuj gastigas la ĉelojn de "Vibrio fischeri",

They live in there, at high cell number.

kiuj loĝas tie, ĉe alta ĉelnombro.

That molecule is there, and they're making light.

La molekuloj tieas grandnombre, kaj ili lumas.

La kalmaro toleras tiujn petolulojn,

And the reason the squid is willing to put up with these shenanigans

ĉar ĝi volas tiun lumon.

is because it wants that light.

La simbiozo funkcias jene:

The way that this symbiosis works

tiu malgranda kalmaro vivas tuj apud la havaja marbordo

is that this little squid lives just off the coast of Hawaii,

just in sort of shallow knee-deep water.

nur en ĝisgenuaj akvejoj.

And the squid is nocturnal,

La kalmaro estas noktulo, do tage

so during the day, it buries itself in the sand and sleeps.

ĝi kaŝiĝas sub la sablon kaj dormas,

sed nokte ĝi aperu por ĉasi.

But then at night, it has to come out to hunt.

So on bright nights

Dum helaj noktoj, kiam estas multe da stela aŭ luna lumo,

when there's lots of starlight or moonlight,

tiu lumo povas penetri en la profundon de la akvo,

that light can penetrate the depth of the water the squid lives in,

en kiu la kalmaro vivas, ĉar ĝi profundas nur eble duonmetron.

since it's just in those couple feet of water.

La kalmaro evoluigis ŝutron,

What the squid has developed is a shutter that can open and close

kiun ĝi povas fermi kaj malfermi super tiu speciala lumorgano gastiganta la bakteriojn.

over the specialized light organ housing the bacteria.

Krome ĝi havas sensojn sur sia dorso

And then it has detectors on its back

por sensi, kiom da stela aŭ luna lumo trafas sian dorson.

so it can sense how much starlight or moonlight is hitting its back.

And it opens and closes the shutter

Kaj ĝi fermas kaj malfermas la ŝutron tiel,

so the amount of light coming out of the bottom,

ke la kvanto da lumo el la malsupro --

which is made by the bacterium,

farita de la bakterioj --

exactly matches how much light hits the squid's back,

precize egalas al la lumkvanto, kiu trafas la dorson de la kalmaro,

so the squid doesn't make a shadow.

tiel ke la kalmaro ne faras ombron.

So it actually uses the light from the bacteria

Ĝi fakte uzas la lumon de la bakterioj

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

por kontraŭlumigi sin, per kontraŭpredada aparato,

por ke predantoj ne povu vidi ĝian ombron,

so predators can't see its shadow,

kalkuli ĝian trajektorion, kaj manĝi ĝin.

calculate its trajectory and eat it.

Ĝi estas kvazaŭ la radarimuna bombavio de la oceano.

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(Rido)

But then if you think about it, this squid has this terrible problem,

Tamen, se vi pripensas tion, la kalmaro havas teruran problemon,

ĉar ĝi havas mortantan, dikan bakteri-kultivejon

because it's got this dying, thick culture of bacteria,

and it can't sustain that.

kaj ĝi ne povas konservi tion.

And so what happens is, every morning when the sun comes up,

Jen kio okazas: ĉiumatene je sunleviĝo

la kalmaro revenas por dormi, ĝi kaŝiĝas sub la sablon,

the squid goes back to sleep, it buries itself in the sand,

kaj per pumpilo ligita al sia tagnokta ritmo,

and it's got a pump that's attached to its circadian rhythm.

kiam la suno leviĝas, ĝi forpumpas proksimume 95 procentojn de la bakterioj.

And when the sun comes up, it pumps out, like, 95 percent of the bacteria.

So now the bacteria are dilute,

Nun post tiu malkoncentriĝo de la bakterioj, la eta hormona molekulo malaperis,

that little hormone molecule is gone, so they're not making light.

do la bakterioj ne lumas,

But, of course, the squid doesn't care, it's asleep in the sand.

sed kompreneble la kalmaro ne maltrankviliĝas. Ĝi dormas en la sablo.

Kaj dum la daŭro de la tago, pro la bakteria duobliĝo ...

And as the day goes by, the bacteria double,

ili eligas la molekulon, kaj eklumas nokte,

they release the molecule, and then light comes on at night,

precize kiam la kalmaro volas.

exactly when the squid wants it.

So first, we figured out how this bacterium does this,

Unue ni montris, kiel tiu bakterio faras tion,

but then we brought the tools of molecular biology to this

sed poste ni ekuzis la ilojn de molekula biologio

to figure out, really, what's the mechanism.

por vere kompreni la mekanismon.

And what we found -- so this is now supposed to be my bacterial cell --

Kaj ni trovis (ĉi tio denove estu mia bakteria ĉelo)

is that Vibrio fischeri has a protein.

ke "Vibrio fischeri" posedas proteinon,

That's the red box --

(la ruĝa skatolo) enzimon kiu faras ...

it's an enzyme that makes that little hormone molecule,

tiun etan hormonan molekulon (la ruĝa triangulo).

the red triangle.

And then as the cells grow,

Kaj poste, dum la ĉeloj kreskas, ili ĉiuj liberigas tiun molekulon

they're all releasing that molecule into the environment,

en la medion, do tie multas la molekuloj.

so there's lots of molecule there.

Kaj la bakterio havas sur sia ĉelsurfaco ankaŭ ingon,

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

kiu estas kiel seruro, kies ŝlosilo estas tiu molekulo.

These are just like the receptors on the surfaces of your cells.

Ili estas kiel la ingoj sur la surfacoj de viaj ĉeloj.

Kiam la molekulo atingas certan kvanton,

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

kiu signifas ion pri la nombro de la ĉeloj,

it locks down into that receptor

tiam ĝi enadaptiĝas en tiun ingon

and information comes into the cells

kaj informo eniras la ĉelojn

igante la ĉelojn ŝalti

that tells the cells to turn on this collective behavior of making light.

tiun kolektivan konduton lumi.

Why this is interesting is because in the past decade,

Tio estas interesa, ĉar en la pasinta jardeko

we have found that this is not just some anomaly

ni trovis, ke tio ne estas nur iu anomalio

of this ridiculous, glow-in-the-dark bacterium that lives in the ocean --

de tiu stranga brilanta bakterio kiu vivas en la oceano,

male, ĉiuj bakterioj havas tiajn sistemojn.

all bacteria have systems like this.

So now what we understand is that all bacteria can talk to each other.

Laŭ nia nuna kompreno, ĉiuj bakterioj kapablas interparoli.

They make chemical words, they recognize those words,

Ili faras kemiajn vortojn, ili rekonas tiujn vortojn,

and they turn on group behaviors

kaj ili ŝaltas grupajn kondutojn,

that are only successful when all of the cells participate in unison.

kiuj nur sukcesas, se ĉiuj ĉeloj konkorde partoprenas.

So now we have a fancy name for this: we call it "quorum sensing."

Estas aparta nomo por tio, oni nomas ĝin kvorumsensado.

They vote with these chemical votes,

Ili voĉdonas per tiuj kemiaj voĉoj,

the vote gets counted, and then everybody responds to the vote.

la voĉoj estas kalkulataj, kaj sekve ĉiuj respondas la voĉdonadon.

What's important for today's talk is we know there are hundreds of behaviors

Gravas por la nuna prelego scii,

ke estas centoj da kondutoj,

that bacteria carry out in these collective fashions.

kiujn bakterioj efektivigas laŭ tiuj kolektivaj manieroj.

But the one that's probably the most important to you is virulence.

Sed verŝajne la plej grava por vi estas veneneco.

Ne estas tiel, ke kelkaj bakterioj eniras vin

It's not like a couple bacteria get in you and start secreting some toxins --

kaj eksekrecias iun venenon;

you're enormous; that would have no effect on you, you're huge.

vi estas grandega, tio neniom efikus en vi. Vi gigantas.

Ni nun komprenas,

But what they do, we now understand,

is they get in you, they wait, they start growing,

ke ili eniras vin, atendas, ekkreskas,

they count themselves with these little molecules,

nombras sin per tiuj malgrandaj molekuloj,

and they recognize when they have the right cell number

kaj scias, ke kiam ili atingas la taŭgan ĉelnombron,

se ĉiuj bakterioj kune lanĉas sian venenatakon,

that if all of the bacteria launch their virulence attack together,

they're going to be successful at overcoming an enormous host.

tiam ili sukcese venkos grandegan gastiganton.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

Bakterioj ĉiam regas malsanigecon per kvorumsensado.

Tiel ili laboras.

So that's how it works.

Ni ankaŭ esploris, pri kiuj estas tiuj molekuloj,

We also then went to look at what are these molecules.

These were the red triangles on my slides before.

kiuj estas la ruĝaj trianguloj en miaj antaŭaj bildoj.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Jen la molekulo de "Vibrio fischeri".

This is the word that it talks with.

Jen la vorto, per kiu ĝi interparolas.

And then we started to look at other bacteria,

Tiam, ni ekrigardis al aliaj bakterioj,

and these are just a smattering of the molecules that we've discovered.

kaj jen nur kelkaj el la molekuloj, kiujn ni malkovris.

Mi esperas, ke vi vidu,

What I hope you can see is that the molecules are related.

ke la molekuloj interrilatiĝas.

The left-hand part of the molecule is identical

La maldekstra parto de la molekulo estas identa

in every single species of bacteria.

ĉe ĉiu aparta specio de bakterioj.

But the right-hand part of the molecule is a little bit different

Sed la dekstra parto de la molekulo iomete malsamas ĉe ĉiu aparta specio.

in every single species.

Ĝi atribuas

What that does is to confer exquisite species specificities to these languages.

speci-specifojn al tiuj lingvoj.

So each molecule fits into its partner receptor

Ĉiu molekulo enadaptiĝas en sian partneran ingon kaj en neniun alian.

and no other.

Do tiuj konversacioj estas privataj, sekretaj.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Tiuj konversacioj estas por komunikado ene de specio.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Ĉiu bakterio uzas apartan molekulon, kiu estas ĝia lingvo,

that allows it to count its own siblings.

ebligante al ĝi nombri siajn proprajn samspeciulojn.

Tiam alveninte tie, ni pensis ke

Once we got that far,

we thought we were starting to understand that bacteria have these social behaviors.

ni ekkomprenis ke bakterioj havas tiujn sociajn kondutojn.

Sed ni fakte pensis, ke plejofte

But what we were really thinking about is that most of the time,

bakterioj ne vivas solaj, ili vivas en nekredeblaj miksaĵoj,

bacteria don't live by themselves, they live in incredible mixtures,

kun centoj aŭ miloj da aliaj bakterispecioj.

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

Kaj tio estas prezentata sur ĉi tiu bildo. Ĉi tio estas via haŭto.

This is your skin.

So this is just a picture -- a micrograph of your skin.

Estas nur bildo, mikrofotografaĵo de via haŭto.

Anywhere on your body, it looks pretty much like this.

Ĉie ajn sur via korpo aspektas pli-malpli kiel ĉi tiu,

kaj mi esperas, ke vi vidu, ke tie estas ĉiuspecaj bakterioj.

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,

Kaj sekve ni ekpensis, ke se vere temas pri komunikado inter bakterioj,

and it's about counting your neighbors,

kaj pri nombrado de la najbaroj,

it's not enough to be able to only talk within your species.

ne sufiĉas povi paroli nur ene de sia propra specio.

Devas ekzisti maniero sensi

There has to be a way to take a census

la ceterajn bakteriojn en la populacio.

of the rest of the bacteria in the population.

Tial ni revenis al molekula biologio

So we went back to molecular biology

kaj ekesploris malsamajn bakteriojn,

and started studying different bacteria.

kaj ni trovis, ke bakterioj

And what we've found now is that, in fact, bacteria are multilingual.

fakte estas plurlingvaj.

Ĉiuj havas specispecifan sistemon,

They all have a species-specific system,

ili havas molekulon, kiu diras "mi".

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

Sed paralele al tio, estas dua sistemo,

that we've discovered, that's generic.

kiun ni malkovris, kiu estas komuna.

So they have a second enzyme that makes a second signal,

Ili do havas duan enzimon, kiu faras duan signalon,

and it has its own receptor,

kaj tiu havas sian propran ingon,

and this molecule is the trade language of bacteria.

kaj tiu molekulo estas la interlingvo de bakterioj.

Ĝi estas uzata de ĉiuj malsamaj bakterioj

It's used by all different bacteria,

kaj ĝi estas la lingvo por interspecia komunikado.

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

Bakterioj do kapablas nombri

kiom da "mi", kaj kiom da "vi".

how many of "me" and how many of "you."

And they take that information inside,

Ili prenas tiun informon enen,

and they decide what tasks to carry out

kaj ili decidas, kiuj taskoj efektivigendas

depende de kiuj estas en la plimulto kaj kiuj en la malplimulto

depending on who's in the minority and who's in the majority

of any given population.

de koncerna populacio.

Then, again, we turned to chemistry,

Nu tiam, ni denove turniĝis al la kemio,

and we figured out what this generic molecule is --

kaj ni eltrovis, kiu estas tiu komuna molekulo.

that was the pink ovals on my last slide, this is it.

Temas pri la rozkoloraj ovaloj en mia lasta bildo, jen ĝi.

It's a very small, five-carbon molecule.

Ĝi estas tre malgranda kvinkarbona molekulo.

Ni lernis la gravan aferon,

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

ke ĉiu bakterio havas precize la saman enzimon

and makes exactly the same molecule.

kaj faras precize la saman molekulon.

So they're all using this molecule for interspecies communication.

Ili do ĉiuj uzas tiun molekulon

por interspecia komunikado.

This is the bacterial Esperanto.

Tio estas la bakteria Esperanto.

(Laughter)

(Rido)

So once we got that far,

Atinginte tiun scion, ni eklernis,

we started to learn that bacteria can talk to each other

ke bakterioj kapablas paroli unu al la alia per tiu kemia lingvo.

with this chemical language.

Sed ni ekpensis, ke eble estas io praktika,

But we started to think

that maybe there is something practical that we can do here as well.

kion ni ankaŭ povas fari ĉi tie.

Mi rakontis al vi, ke bakterioj efektive havas ĉiujn ĉi sociajn kondutojn,

I've told you that bacteria have all these social behaviors,

ili komunikadas per tiuj molekuloj.

that they communicate with these molecules.

Of course, I've also told you that one of the important things they do

Kompreneble, mi ankaŭ rakontis al vi, ke unu el la gravaj aferoj, kiujn ili faras,

estas iniciati malsanigon uzante kvorumsensadon.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Ni pensis pri kio okazus, se ni farus al tiuj bakterioj

So we thought:

What if we made these bacteria so they can't talk or they can't hear?

ke ili ne kapablu paroli aŭ aŭdi.

Ĉu tiel povus esti novaj specoj de antibiotikoj?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

And of course, you've just heard and you already know

Kompreneble, vi ĵus aŭdis kaj jam scias,

ke ni estas elĉerpantaj nian provizon da antibiotikoj.

that we're running out of antibiotics.

Bakterioj iĝis nun nekredeble imunaj al multaj medikamentoj,

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

and that's because all of the antibiotics that we use kill bacteria.

pro tio, ke ĉiuj antibiotikoj, kiujn ni uzas, mortigas bakteriojn.

They either pop the bacterial membrane,

Ili krevigas la bakterian membranon,

they make the bacterium so it can't replicate its DNA.

ili faras la bakterion tia, ke ĝi ne povas reprodukti sian DNA-on.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Ni mortigas bakteriojn per tradiciaj antibiotikoj

and that selects for resistant mutants.

kaj tiel bredelektas rezistajn mutaciintojn.

And so now, of course, we have this global problem

Kaj sekve ni nun kompreneble havas tiun tutmondan problemon

in infectious diseases.

pri infektaj malsanoj.

So we thought, what if we could sort of do behavior modifications,

Ni pensis, nu, se ni povus okazigi iajn kondutoŝanĝojn,

just make these bacteria so they can't talk, they can't count,

fari tiujn bakteriojn tiaj, ke ili ne kapablu paroli, ne povu nombri,

kaj ne sciu kiam lanĉi venenon.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

Kaj do precize tion ni faris, ni elektis du strategiojn.

and we've sort of taken two strategies.

La unua estas, ke ni celis

The first one is, we've targeted the intraspecies communication system.

la enspecian komunikadan sistemon.

So we made molecules that look kind of like the real molecules, which you saw,

Ni do faris molekulojn, kiuj iel aspektas kiel la veraj molekuloj

kiujn vi vidis, sed ili estas iomete malsamaj.

but they're a little bit different.

Kaj sekve, ili enadaptiĝas en tiuj ingoj,

And so they lock into those receptors,

kaj blokas la rekonon de la veraj.

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Celante la ruĝan sistemon

what we are able to do is make species-specific, or disease-specific,

ni kapablas fari speci-specifajn,

aŭ malsan-specifajn kontraŭkvorumsensajn molekulojn.

anti-quorum-sensing molecules.

We've also done the same thing with the pink system.

Ni ankaŭ faris la samon pri la rozkolora sistemo.

We've taken that universal molecule and turned it around a little bit

Ni prenis tiun universalan molekulon kaj iom turnis ĝin,

so that we've made antagonists of the interspecies communication system.

tiel ke ni faris kontraŭilojn ...

de la interspecia komunikada sistemo.

La espero estas, ke tiuj estos uzataj ĉe larĝaspektraj antibiotikoj,

The hope is that these will be used as broad-spectrum antibiotics

that work against all bacteria.

kiuj efikas kontraŭ ĉiuj bakterioj.

And so to finish, I'll show you the strategy.

Fine, mi montros al vi la strategion.

In this one, I'm just using the interspecies molecule,

Ĉi tie mi uzas nur la interspecian molekulon,

but the logic is exactly the same.

sed la logiko precize samas.

So what you know is that when that bacterium gets into the animal --

Vi scias, ke kiam tiu bakterio eniras beston,

ĉikaze muson,

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

ĝi ne tuj ekvenenigas.

It gets in, it starts growing,

Ĝi eniras, ekkreskas, kaj

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

ekekskrecias siajn kvorumsensajn molekulojn.

It recognizes when it has enough bacteria

Ĝi scias, kiam estas sufiĉe da bakterioj

that now they're going to launch their attack,

por lanĉi la atakon,

kaj la besto mortas.

and the animal dies.

And so what we've been able to do is to give these virulent infections,

Ni kapablis doni tiujn venenajn infektojn,

but we give them in conjunction with our anti-quorum-sensing molecules.

sed ni donis ilin kune kun niaj kontraŭkvorumsensaj molekuloj,

So these are molecules that look kind of like the real thing,

kiuj do estas molekuloj aspektantaj kiel la veraj,

sed iomete malsamas, kiel desegnite en ĉi tiu bildo.

but they're a little different, which I've depicted on this slide.

Ni nun scias, ke se ni donas al besto malsanigan bakterion,

What we now know is that if we treat the animal with a pathogenic bacterium --

multmedikamentimunan malsanigan bakterion,

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

in the same time we give our anti-quorum-sensing molecule,

kaj samtempe donas nian kontraŭkvorumsensan molekulon,

in fact, the animal lives.

fakte la besto restas vivanta.

And so we think that this is the next generation of antibiotics,

Ni opinias, ke tio estas la nova generacio de antibiotikoj

and it's going to get us around, at least initially,

kaj ke ĝi helpos nin solvi, almenaŭ komence,

this big problem of resistance.

tiun grandan problemon de rezisto.

What I hope you think is that bacteria can talk to each other,

Mi esperas ke vi opiniu, ke bakterioj povas paroli unu al la alia,

ke ili uzas kemiaĵojn kiel vortojn,

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

ke ili havas nekredeble malsimplan kemian leksikonon,

that we're just now starting to learn about.

kiun ni nun nur komencas esplori.

Kompreneble, tio ebligas al bakterioj

Of course, what that allows bacteria to do is to be multicellular.

fariĝi multĉelaj.

So in the spirit of TED,

Do en la spirito de TED ili faras aferojn kune,

they're doing things together because it makes a difference.

ĉar tio realigas pozitivan ŝanĝon.

Bakterioj havas tiujn kolektivajn kondutojn,

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

kaj ili povas efektivigi taskojn,

that they could never accomplish if they simply acted as individuals.

kiujn ili neniam povus plenumi,

se ili simple agus individue.

What I would hope that I could further argue to you

Mi esperus plu argumenti al vi,

ke tio estas la inventaĵo de multĉeleco.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

Bakterioj estas sur la tero jam miliardojn da jaroj.

humans, couple hundred thousand.

Homoj, nur kelkcent milojn.

So we think bacteria made the rules for how multicellular organization works.

Ni pensas, ke bakterioj faris la regulojn,

laŭ kiuj multĉeluloj funkcias.

Ni pensas, ke esplorante bakteriojn,

And we think by studying bacteria,

we're going to be able to have insight about multicellularity in the human body.

ni povos kompreneti multĉelecon en la homa korpo.

So we know that the principles and the rules,

Ni scias, ke la principoj kaj reguloj,

if we can figure them out in these sort of primitive organisms,

se eblas kompreni ilin en tiaj primitivaj organismoj,

estigas esperon, ke ili estos aplikataj

the hope is that they will be applied

ankaŭ por aliaj homaj malsanoj kaj homaj kondutoj.

to other human diseases and human behaviors as well.

Mi esperas, ke vi lernis,

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

ke bakterioj povas distingi sin de aliaj.

So by using these two molecules,

Uzante tiujn du molekulojn, ili povas diri "mi" kaj ili povas diri "vi".

they can say "me" and they can say "you."

Kompreneble ni faras tion

And again, of course, that's what we do,

kaj laŭ molekula maniero,

both in a molecular way, and also in an outward way,

kaj ankaŭ laŭ ekstera maniero,

but I think about the molecular stuff.

sed mi pensas pri la molekula afero.

This is exactly what happens in your body.

Jen precize, kio okazas en via korpo.

It's not like your heart cells and kidney cells get all mixed up every day,

Ne estas ke viaj korĉeloj kaj viaj renĉeloj intermiksiĝas ĉiutage,

kaj estas pro tio, ke ĉiu ĉi kemio okazas, ke tiuj molekuloj diras,

and that's because there's all of this chemistry going on,

these molecules that say who each of these groups of cells is

kion ĉiu el tiuj ĉelgrupoj estas,

kaj kio devus esti iliaj taskoj.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Denove, ni pensas, ke bakterioj inventis tion,

kaj vi nur evoluigis kelkajn kromajn ecojn,

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.

sed ĉiuj ideoj estas en tiuj simplaj sistemoj, kiujn ni povas esplori.

And the final thing is, just to reiterate that there's this practical part,

La fina afero estas, denove nur por ripeti ke estas praktika parto,

and so we've made these anti-quorum-sensing molecules

ke ni faris tiujn kontraŭkvorumsensajn molekulojn,

that are being developed as new kinds of therapeutics.

kiuj estas evoluigataj kiel novspecaj sanigiloj.

But then, to finish with a plug for all the good and miraculous bacteria

Sed nun, por iom reklami ĉiujn bonajn kaj miraklajn bakteriojn,

that live on the earth,

kiuj vivas sur la tero,

we've also made pro-quorum-sensing molecules.

ni ankaŭ faris molekulojn favorajn al kvorumsensado.

So we've targeted those systems to make the molecules work better.

Do, ni celis tiujn sistemojn por igi la molekulojn pli bone labori.

Memoru, ke vi havas en aŭ sur vi almenaŭ dekoble pli da bakteriaj ĉeloj,

So remember, you have these 10 times or more bacterial cells

in you or on you, keeping you healthy.

kiuj tenas vin sana.

What we're also trying to do is to beef up the conversation

Ni ankaŭ provas plifortigi la konversacion

de la bakterioj, kiuj vivas kiel kunagantoj kun vi,

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

esperante igi vin pli sana,

plibonigante tiujn konversaciojn,

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

por ke bakterioj povu pli bone fari la aferojn,

better than they would be on their own.

kiujn ni deziras de ili, ol ili farus individue.

Finally, I wanted to show you --

Fine, mi volis montri al vi,

this is my gang at Princeton, New Jersey.

ke ĉi tio estas mia kunlaborantaro ĉe Princeton, Nov-Ĵersejo.

Ĉio, pri kio mi parolis al vi, estis eltrovata de iu en tiu bildo.

Everything I told you about was discovered by someone in that picture.

Mi esperas, ke kiam vi lernas aferojn

And I hope when you learn things, like about how the natural world works --

pri kiel la natura mondo funkcias --

I just want to say that whenever you read something in the newspaper

mi nur volas diri, ke ĉiam, kiam vi legas ion en la ĵurnalo

or you hear some talk about something ridiculous in the natural world,

aŭ aŭdas iun paroli pri io ridinda en la natura mondo,

ĝi estas farita de infano.

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

Scienco estas farata de tiu demografia grupo.

Ĉiu el tiuj homoj estas inter 20- kaj 30-jara,

All of those people are between 20 and 30 years old,

and they are the engine that drives scientific discovery in this country.

kaj ili estas la motoro, kiu pelas sciencan malkovradon en ĉi tiu lando.

Estas vere bonŝanca demografio, por kunlabori.

And it's a really lucky demographic to work with.

(Applause)

Mi iĝas ĉiam pli aĝa kaj ili havas ĉiam la saman aĝon,

I keep getting older and older, and they're always the same age.

kaj estas ravega laborposteno.

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Mi volas danki vin pro la invito al mi tien ĉi.

it's a big treat for me to get to come to this conference.

Estas granda plezuro por mi veni al ĉi tiu konferenco.

(Applause)

(Aplaŭdo)

Thanks.

Dankon.

(Applause)

(Aplaŭdo)