Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Fordító: Daniel Farkas Lektor: A. Karolina Romanek

A baktériumok a Föld legősibb élő szervezetei.

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

Évmilliók óta itt vannak,

and what they are are single-celled microscopic organisms.

ezek az egysejtű mikroszkopikus szervezetek.

So they're one cell

Szóval ők egyetlen sejt, és a különlegességük,

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

hogy csak egyetlen darab DNS-ük van.

So they have very few genes and genetic information

Nagyon kevés génjük van,

és kevés genetikai információjuk, ami a tulajdonságaikat kódolja.

to encode all of the traits that they carry out.

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

A baktériumok abból élnek,

hogy a környezetből tápanyagot vesznek magukhoz,

from the environment,

they grow to twice their size,

méretük duplájára nőnek, középen kettévágják magukat,

they cut themselves down in the middle,

és egy sejtből kettő lesz, és így tovább, és így tovább.

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,

Csak nőnek és osztódnak, nőnek és osztódnak -- elég unalmas életük van,

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

kivéve, hogy én arra szeretnék kilyukadni, hogy mi

elképesztő kapcsolatban állunk ezekkel a lényekkel.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Tudom, ti emberként gondoltok magatokra, én viszont valahogy így.

and this is sort of how I think of you.

Ez az ember akarja ábrázolni

This man is supposed to represent a generic human being,

a tipikus emberi lényt,

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

a körök az emberben pedig a sejtek, amikből a testünk felépül.

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

Mintegy trillió emberi sejt, amik azzá tesznek minket,

akik vagyunk és amik miatt tehetjük, amit teszünk,

and able to do all the things that we do.

ugyanakkor tíztrillió bakteriális sejt van

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

bennünk vagy rajtunk életünk bármely pillanatában.

at any moment in your life.

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

Azaz tíszer annyi baktériumsejt él

egy emberen, mint amennyi emberi sejtje van.

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

És persze a DNS az, ami számít,

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

úgyhogy itt van az összes A, T, G és C,

amiből a génkészletünk áll, és adja minden bájos vonásunkat.

and give you all your charming characteristics.

Van kábé 30 000 génünk.

You have about 30,000 genes.

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

És kiderült, hogy százszor annyi baktériumgén van bennünk-rajtunk

ami szerepet játszik az életünkben.

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,

Legjobb esetben is csak 10%ban vagyunk emberek,

de inkább csak egy százalékban,

depending on which of these metrics you like.

amelyik mértékegység szerint épp jobban tetszik.

I know you think of yourself as human beings,

Tudom, te emberi lényként gondolsz magadra,

de én 90 vagy 99 %-ban bakteriálisnak látlak.

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

(Laughter)

(nevetés)

And these bacteria are not passive riders.

Ezek a baktériumok nem potyautasok,

These are incredibly important; they keep us alive.

hanem hihetetlen fontosak - ők tartanak életben minket.

They cover us in an invisible body armor

Láthatatlan páncéllal fedik testünket,

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

ami kirekeszti a környezeti ártalmakat,

hogy egészségesek maradhassunk.

They digest our food, they make our vitamins,

Megemésztik az ételeinket, vitaminokat készítenek,

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

sőt, megtanítják az immunrendszerünket,

hogy kívül tartsa a rossz mikrobákat.

Tehát mindezt a sok csodás dolgot művelik,

So they do all these amazing things

ami segít rajtunk és életben tart minket,

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

ám ezért nemigen kapnak nagy sajtó visszahangot.

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

Azért viszont sokat sajtózzák őket, hogy mennyi

szörnyűséget okoznak.

Van ugye mindenféle baktérium a Földön,

So there's all kinds of bacteria on the earth

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

aminek semmi keresnivalója bennünk vagy rajtunk,

és ha mégis, hihetetlenül betegek leszünk tőlük.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

Ígyhát laborom számára az a kérdés, hogy mire akarunk gondolni: minden

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

jó vagy minden rossz dologra amit a baktériumok csinálnak?

or all the bad things that bacteria do.

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

A kérdésünk az volt, hogy hogyan csinálhatnak bármit is egyátalán?

Úgy értem, olyan hihetetlen aprók,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

mikroszkópra van szükség, hogy egyáltalán lássuk őket.

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

Élik az unalmas kis életüket, nőnek és osztódnak,

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

és mindig aszociális, visszahúzódó élőlényként tekintettünk rájuk.

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

Úgy tűnt, túl kicsik ahhoz, hogy hatással lehessenek

to have an impact on the environment

a környezetre,

if they simply act as individuals.

ha csupán egyénként cselekszenek.

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

Szóval azon akartunk gondolkodni nem lehetne-e más

módja annak ahogy a baktériumok élnek.

Ehhez egy másik tengeri baktérium adta az ötletet,

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

amit Vibrio fischerinek hívnak.

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

Amit ezen a dián láttok, az csak valaki a laborból,

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

egy baktériummal teli lombikot tartva,

az ártalmatlan, gyönyörű tengeri baktériummal,

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

a Vibrio fischerivel.

named Vibrio fischeri.

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

A különleges tulajdonsága, hogy fényt bocsát ki magából,

azaz biolumineszcens,

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

mint a szentjánosbogár.

We're not doing anything to the cells here,

Itt nem csinálunk semmit a sejtekkel,

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

csak lekapcsoltuk a lámpát a szobában,

és akkor ezt látjuk.

and this is what we see.

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

Ami leginkább megragadott minket,

nem az, hogy egyáltalán fényt csináltak,

but when the bacteria made light.

hanem hogy mikor csináltak fényt.

What we noticed is when the bacteria were alone,

Azt vettük észre, hogy amikor a baktériumok egyedül voltak,

so when they were in dilute suspension,

azaz alacsony sűrűségű oldatban, olyankor nem világítottak.

they made no light.

De amint egy bizonyos sejtszámot elértek,

But when they grew to a certain cell number,

minden baktérium egyszerre kapcsolta fel a fényt.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

A kérdésünk az volt, hogyan tudják a baktériumok, ezek a primitív organizmusok,

How can bacteria, these primitive organisms,

megkülönböztetni, mikor vannak egyedül,

tell the difference from times when they're alone

illetve mikor vannak közösségben,

and times when they're in a community,

és akkor hogyan csinálhatnak valamit együtt?

and then all do something together?

Arra jöttünk rá, hogy tulajdonképpen beszélgetnek egymással,

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

mégpedig vegyi nyelven beszélgetnek.

and they talk with a chemical language.

Ez lenne az én bakteriális sejtem.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Ha egyedül van, nem csinál fényt.

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

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

Viszont apró molekulákat készít és választ ki magából,

that you can think of like hormones,

amikre gondolhatunk hormonként.

and these are the red triangles.

Ezek azok a piros háromszögek, és amikor a baktérium egyedül van,

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

ezek a molekulák egyszerűen elsordódnak, így nincs fény.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

De ahogy a baktériumok nőnek és kettőződnek,

and they're all participating in making these molecules,

mind részt vesznek a molekulák készítésében,

a molekula pedig, annak a sejtenkívüli tömege

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

megnő a sejtszámhoz képest.

And when the molecule hits a certain amount

És amikor a molekula elér bizonyos tömeget,

that tells the bacteria how many neighbors there are,

ez elárulja a baktériumoknak, mennyien vannak szomszédok,

they recognize that molecule

felismerik a molekulát,

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

és mindannyian egyszerre bekapcsolják a fényt.

And so that's how bioluminescence works --

Így működik a biolumineszcencia --

they're talking with these chemical words.

vegyi szavakkal kommunikálnak.

Az ok, amiért a Vibrio fischeri ezt csinálja, biológiai.

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

again, another plug for the animals in the ocean.

Megint, újabb pont az óceán faunájának,

a Vibrio fischeri ebben a tintahalban él.

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

Itt a hawaii rövidfarkú tintahalat láthatjátok.

amit a hátára fordítottak,

It's been turned on its back,

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

és amit remélem jól látni, ez a két fénylő lebeny

These house the Vibrio fischeri cells.

amiben a Vibrio fischeri sejtek helyezkednek el

They live in there, at high cell number.

ott élnek nagy sejtszámban,

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

ott a molekula, és fényt csinálnak.

A tintahal azért hajlandő megtűrni ezeket a gyanús alakokat,

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

mert kell neki az a fény.

is because it wants that light.

A szimbiózisuk úgy működik,

The way that this symbiosis works

hogy a kis tintahal a hawaii partok mentén él,

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

just in sort of shallow knee-deep water.

ilyen sekély, térdig érő vízben.

And the squid is nocturnal,

A tintahal éjszakai állat, így napközben

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

a homokba ássa magát és alszik,

de éjjel elő kell bújnia, hogy vadásszon.

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

So on bright nights

Világos éjszakákon, amikor sok csillag- vagy holdfény van,

when there's lots of starlight or moonlight,

a fény áthatol a sekély vízen, amiben

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

a tintahal él, hiszen csak pár lábnyi mélységről beszélünk.

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

Amit a tintahal kifejlesztett, az egy redőny,

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

amit tetszése szerint nyit vagy zár a baktériumot tartalmazó fényszerv felett.

over the specialized light organ housing the bacteria.

Aztán vannak érzékelők a hátán,

And then it has detectors on its back

amivel tudja mennyi csillagfény, vagy holdvilág éri a hátát.

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

And it opens and closes the shutter

És úgy nyitja-zárja a redőnyt,

so the amount of light coming out of the bottom,

hogy az alulról kivilágító fény --

which is made by the bacterium,

amit a baktérium termel --

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

pont annyi, amennyi fény a tintahal hátát éri,

so the squid doesn't make a shadow.

így a tintahal nem vet árnyékot.

So it actually uses the light from the bacteria

A baktérium fényét valójában arra használja,

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

hogy ellenvilágítsa magát egy készülékkel,

hogy a ragadozók ne láthassák az árnyékát,

so predators can't see its shadow,

ne számolhassák ki a helyzetét és ne ehessék meg.

calculate its trajectory and eat it.

Olyan, mint az óceán lopakodó bombázója.

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(nevetés)

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

De ha belegondolunk, a tintahalnak van egy borzalmas problémája,

mert van ez a haldokló, sűrű baktériumkultúrája,

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

and it can't sustain that.

amit nem tud fenntartani.

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

Ezért minden reggel, amikor a Nap felkel,

a tintahal visszamegy aludni, beássa magát a homokba,

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

és van egy pumpája, ami a napi ritmusához igazodik,

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

és napfelkeltekor a baktériumok uszkve 95%-át kipumpálja.

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

So now the bacteria are dilute,

Most a baktériumok sötétek, a kis hormonmolekula eltűnt,

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

úgyhogy nem csinálnak fényt --

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

a tintahalat ez persze nem érdekli. Alszik a homokban.

És ahogy múlik a nap, a baktériumok megkettőződnek,

And as the day goes by, the bacteria double,

kiválasztják a molekulát, és éjjel a fény felkapcsolódik

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

pont akkor, amikor a tintahal akarja.

exactly when the squid wants it.

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

Először rájöttünk, hogyan csinálja ezt a baktérium,

but then we brought the tools of molecular biology to this

aztán ráküldtük a molekuláris biológia eszközeit,

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

hogy rájöhessünk, mi is a mechanizmusa.

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

Azt találtuk -- ez ugye megint a baktériumsejtem akar lenni --

is that Vibrio fischeri has a protein.

hogy a Vibrio fischerinek van egy fehérjéje --

That's the red box --

ez a piros doboz -- ami egy enzim, ami

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

a kis hormonmolekulát csinálja -- a piros hármoszöget.

the red triangle.

And then as the cells grow,

Ahogy a sejtek nőnek, és egyre csak árasztják ezt a molekulát

they're all releasing that molecule into the environment,

a környezetükbe, hogy sok legyen ott a molekula.

so there's lots of molecule there.

A baktériumoknak pedig van egy receptoruk is a sejtfelületen,

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

ami mint egy zár a kulcshoz, úgy illik a molekulához.

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

Ugyanilyen receptoraink vannak a sejtjeinken nekünk is.

Amikor a molekula elér egy bizonyos tömeget --

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

ami ugyanakkor a sejtek számáról árulkodik --

it locks down into that receptor

rácsatlakozik a receptorra,

and information comes into the cells

és információ jut a sejtekbe arról,

hogy be kell kapcsolniuk

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

a kollektív viselkedést, ami maga a világítás.

Why this is interesting is because in the past decade,

Amiért ez érdekes, hogy az elmúlt évtizedben,

we have found that this is not just some anomaly

azt találtuk, hogy ez nem csupán anomália,

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

ami csak erre a nevetséges, sötétbenvilágítós tengeri bacira jellemző,

hanem minden baktériumnak vannak ilyen rendszerei.

all bacteria have systems like this.

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

Tudjuk immár, hogy a baktériumok beszélgetnek egymással.

They make chemical words, they recognize those words,

Vegyi szavakat állítanak elő, felismerik azokat,

and they turn on group behaviors

amik aztán csoportviselkedést idéznek elő,

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

ami csak akkor sikeres, ha minden sejt egyszerre vesz benne részt.

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

Hangzatos nevet találtunk erre: határozatképesség-érzékelés.

They vote with these chemical votes,

Ezekkel a vegyi szavazatokkal szavaznak,

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

a szavazatokat összeszámolják, és közös választ adnak a szavazatra.

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

Ami fontos a mai beszédem szempontjából,

hogy tudjuk, hogy százával találunk olyan viselkedéseket,

that bacteria carry out in these collective fashions.

amiket a baktériumok kollektíve visznek véghez.

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

De ami nekünk talán a legfontosabb, az a fertőzőképesség.

Nem úgy van, hogy néhány baktérium beléd jut,

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

és elkezdenek mérget kiválasztani --

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

akkorák vagyunk, hogy ennek semmi hatása nem lenne. Hatalmasak.

Hanem az van, és erre jöttünk rá,

But what they do, we now understand,

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

hogy bejutnak, várnak, elkezdenek növekedni,

they count themselves with these little molecules,

számolgatják magukat ezekkel a kis molekulákkal,

and they recognize when they have the right cell number

és felismerik, mikor vannak elegen ahhoz, hogy

ha közösen egyszerre fertőző támadást indítanak,

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

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

sikerrrel legyőzhetnek egy óriási gazdatestet.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

A fertőzéseket mindig határozatképesség-érzékeléssel irányítják.

Így működik a dolog.

So that's how it works.

Azt is megnéztük, hogy mik ezek a molekulák --

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

These were the red triangles on my slides before.

azaz a diákon lévő piros háromszögek.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Ez itt a Vibrio fischeri molekula,

This is the word that it talks with.

ez pedig a szó, amit használ.

And then we started to look at other bacteria,

Aztán elkezdtünk más baktériumokat vizsgálni,

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

és itt van a felfedezett molekulákból egy kisebb csokorra való.

Amit remélhetőleg láttok,

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

hogy a molekulák nagyon hasonlóak.

The left-hand part of the molecule is identical

A baloldali részük megegyezik

in every single species of bacteria.

minden egyes baktériumfajban.

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

De a jobboldali rész kicsit eltérő minden egyes fajnál.

in every single species.

Ez ruházza fel az egyes

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

egyedi faji jellegzetességekkel a nyelveket.

So each molecule fits into its partner receptor

Minden molekula kizárólag a saját receptorába illik.

and no other.

Tehát ezek személyes, titkos beszélgetések.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Beszélgetések, amik a fajon belüli kommunikációra szolgálnak.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Minden baktérium egy bizonyos molekulát használ saját nyelveként,

that allows it to count its own siblings.

amivel meg tudja számolni saját testvéreit.

Mire idáig jutottunk, úgy gondoltuk,

Once we got that far,

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

hogy elkezdtük megérteni a baktériumok szociális viselkedését.

De ami sokkal inkább foglalkoztatott minket, hogy általában

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

a baktériumok nem egymagukban, hanem hihetetlen keverékben élnek

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

más baktériumfajok százaival, ezreivel együtt.

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

Ezt látni ezen a dián. Ez a bőrünk.

This is your skin.

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

Ez csak egy kép, egy mikrorajz a bőrünkről.

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

Bárhol a testünkön többé-kevésbé így néz ki,

és láthatjuk, hogy mindenféle baktérium van itt.

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,

És azon kezdtünk agyalni, hogyha tényleg a baktériumok kommunikációjáról van szó,

and it's about counting your neighbors,

ami a szomszédaid számolásáról szól,

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

akkor nem elég a fajodon belül beszélgetni.

Kell valami mód arra, hogy népszámlálást tartsanak

There has to be a way to take a census

a populációban lévő többi baktériumról is.

of the rest of the bacteria in the population.

Így visszanyúltunk a molekuláris biológiához

So we went back to molecular biology

és elkezdtünk különböző baktériumokat vizsgálni,

and started studying different bacteria.

és amit most találtuk az az,

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

hogy igaziból a baktériumok többnyelvűek.

Van egy fajtaspecifikus rendszerük --

They all have a species-specific system,

egy molekula, ami azt mondja: "én".

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

Viszont ezzel párhuzamosan van egy másik rendszerük is,

that we've discovered, that's generic.

amit felfedeztünk, és ami generikus.

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

Tehát van egy másik enzimjük, ami egy másik jelet készít,

and it has its own receptor,

és aminek saját receptora van,

and this molecule is the trade language of bacteria.

és ez a baktériumok kereskedelmi nyelve.

Mindenféle baktérium használja

It's used by all different bacteria,

és ez az fajok közötti kommunikáció nyelve.

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

Így a baktériumok meg tudják számolni, hogy

mennyi van belőlem, és mennyi belőled.

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

And they take that information inside,

Ezt az információt begyűjtik,

and they decide what tasks to carry out

és eldöntik, hogy milyen feladatot végezzenek

attól függően, hogy ki van kisebbségben, és ki többségben

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

of any given population.

az adott populációban.

Then, again, we turned to chemistry,

Így újra a kémiához fordultunk,

and we figured out what this generic molecule is --

és rájöttünk, mi ez a generikus molekula --

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

a dián a rózsaszín oválisok voltak, itt is van.

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

Ez egy nagyon apró, öt szénből álló molekula.

Ami a lényeg, hogy rájöttünk,

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

hogy minden baktérium pontosan ugyanazzal az enzimmel

and makes exactly the same molecule.

pontosan ugyanazt a molekulát termeli.

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

Azaz mindannyian ezt használják

fajközi kommunikációra.

This is the bacterial Esperanto.

Ez a baktériális eszperantó.

(Laughter)

(nevetés)

So once we got that far,

Mire odáig jutottunk, kezdtük megérteni,

we started to learn that bacteria can talk to each other

hogy a baktériumok egy kémiai nyelven beszélgetnek egymással.

with this chemical language.

De aztán elkezdtünk gondolkodni, hogy talán van valami

But we started to think

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

praktikus, amit csinálhatunk még itt.

Elmondtam, hogy a baktériumok szociális viselkedést tanúsítanak,

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

hogy a molekulák segítségével kommunikálnak.

that they communicate with these molecules.

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

És persze azt is elmondtam, hogy az egyik fontos dolog, amit tesznek,

hogy határozatképességi érzékeléssel betegséget okoznak.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Gondoltuk, miért ne alakíthatnánk a baktériumokat

So we thought:

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

úgy, hogy némák, vagy süketek legyenek?

Nem lehetnének ezek új típusú antibiotikumok?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

Persze, épp most hallottátok, és tudjátok jól,

hogy kifogyóban vannak az antibiotikumok.

that we're running out of antibiotics.

Jelenleg a baktériumok hihetetlenül gyógyszer-rezisztensek

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

ami a sok antibiotikum miatt van, amikkel megöljük őket.

They either pop the bacterial membrane,

Ezek vagy szétpukkasztják a bakteriális membránt,

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

vagy úgy tesznek vele, hogy az ne tudja megkettőzni a DNS-ét.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Hagyományos antibiotikummal irtjuk őket

and that selects for resistant mutants.

ami az ellenálló mutánsok kiválasztódásának kedvez.

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

Így persze globális problémánkká váltak

in infectious diseases.

a fertőző betegségek.

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

Azt gondoltuk, mi lenne, ha a viselkedésüket tudnánk megváltoztatni,

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

úgy alakítani őket, hogy némák és süketek legyenek,

és ne tudják, mikor indítsanak fertőzést.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

És pontosan ezt tettük, és két különböző stratégiát választottunk.

and we've sort of taken two strategies.

Először is megcéloztuk

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

a fajon belüli kommunikációs rendszert.

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

Olyan molekulákat csináltunk, amik hasonlítanak az igaziakra --

amiket mutattam -- de egy kicsit mégis mások.

but they're a little bit different.

És így, rácsatlakoznak a receptorokra,

And so they lock into those receptors,

az igazi cucc felismerését megakadályozva

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

A piros rendszer megcélzásával

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

fajspecifikus, vagy kórspecifikus

anti-határozatképesség-érzékelő molekulákat csináltunk.

anti-quorum-sensing molecules.

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

Ugyanezt csináltuk a rózsaszín rendszerrel is.

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

Fogtuk az általános molekulát, és megcsavartuk picit

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

és így ellenanyagot csináltunk

a fajközi kommunikációs rendszernek.

Reményeink szerint ezt szélesspektrumú antibiotikumként használhatjuk

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

that work against all bacteria.

ami minden baktérium ellen működik.

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

Zárásképpen megmutatnám a stratégiát.

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

Itt csak a fajok közötti molekulát használom,

but the logic is exactly the same.

de a logika tökéletesen megegyezik.

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

Amit tudunk, hogy ha ez a baktérium bekerül az állatba,

ez esetben egy egérbe,

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

nem kezd azonnal fertőzni.

It gets in, it starts growing,

Bejut, elkezd nőni, és elkezdi kiválasztani a

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

a határozatképesség-érzékelő molekulákat.

It recognizes when it has enough bacteria

Felismeri mikor van elég baktérium ahhoz,

that now they're going to launch their attack,

hogy elindíthassák a támadást,

és az állat elpusztul.

and the animal dies.

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

Ami sikerült, hogy beadtuk ezt a virulens fertőzést,

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

de a határozatképesség-érzékelés elleni molekulákkal együtt --

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

ezek azok a molekulák, amik olyanok, mint az igazi,

csak kicsit mások, ahogyan ezen a dián ábrázoltam.

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

Már tudjuk, hogy ha az állatot patogén baktériummal --

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

multidrogrezisztens petogén baktériummal -- kezeljük

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

és egyben a határozatképesség-érzékelés elleni molekulával is,

in fact, the animal lives.

akkor az állat túléli.

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

Azt gondoljuk, hogy ez az antibiotikumok következő generációja,

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

és, legalábbis kezdetben, megoldja a rezisztencia

this big problem of resistance.

hatalmas problémáját.

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

Szeretném, ha azt gondolnátok, hogy a baktériumok képesek beszélgetni,

vegyi anyagokat használnak szavakként,

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

hihetetlenül bonyolult kémiai szótárral rendelkeznek,

that we're just now starting to learn about.

amit csak most kezdünk megismerni.

Ez persze lehetővé teszi a baktériumok számára,

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

hogy többsejtűek legyenek.

So in the spirit of TED,

Tehát a TED szellemében együttműködnek,

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

mert ez az, ami számít.

Az van, hogy a baktréiumok kollektíven viselkednek,

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

és olyan dolgokra visznek véghez,

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

amiket soha nem tudnának elvégezni

ha csupán egyedként cselekednének.

What I would hope that I could further argue to you

Remélem arról is meggyőzhetlek titeket, hogy

ez a többsejtűség találmánya.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

A baktériumok évmilliók óta itt vannak a Földön.

humans, couple hundred thousand.

Az emberek -- pár százezer éve.

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

Azt gondoljuk, hogy a baktériumok hozták

a többsejtű szervezetek működésének szabályait.

A baktériumok tanulmányozásával

And we think by studying bacteria,

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

többet tudhatunk meg az emberi test többsejtűségéről.

So we know that the principles and the rules,

Ha rájövünk az alapelvekre és a szabályokra,

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

ha ezekben a primitív organizmusokban megismerjük őket,

ezek remélhetőleg alkalmazhatóak lesznek

the hope is that they will be applied

más emberi betegségek és viselkedésformák esetén is.

to other human diseases and human behaviors as well.

Remélem megtudtátok, hogy

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

a baktériumok meg tudják egymást különböztetni.

So by using these two molecules,

A két molekulával mondhatják, hogy "én" és hogy "te".

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

Persze ez megint az, amit mi is teszünk,

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

mind molekulárisan,

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

mind láthatóan, de én

but I think about the molecular stuff.

a molekuláris részére gondolok.

This is exactly what happens in your body.

Pontosan ez történik a testünkben.

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

Nem úgy van, hogy a szív- és a vesesejtjeink nap mint nap összekeverednek,

ami azért van, mert folyamatosan működik a kémia,

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

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

a molekulák, amik megmondják, melyik sejtcsoport micsoda,

és mi volna a feladata.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Ismétlem, úgy gondoljuk, hogy ezt a baktériumok találták ki,

és mi csak egy picivel több csengőt és sípot fejlesztettünk ki,

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.

de minden ötlet tanulmányozható ezekben az egyszerű rendszerekben.

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

Végső soron, hogy újra nyomatékosítsam, van praktikus része,

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

hogy csináltunk határozatképesség-érzékelés elleni molekulákat,

that are being developed as new kinds of therapeutics.

amik újfajta gyógymódként kerülnek kifejlesztésre.

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

Ugyanakkor, hogy a jó és csodás baktériumokkal fejezzük be,

that live on the earth,

amik a Földön élnek,

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

csináltunk határozatképesség-érzékelést erősítő molekulákat is.

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

Megcéloztuk a rendszereket úgy, hogy a molekulák jobban működnak.

Emlékezzünk arra, hogy 10szer annyi bakteriális sejtünk van

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

in you or on you, keeping you healthy.

amik egészségünket őrzik.

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

Azzal is próbálkozunk, hogy felerősítjük azt a beszélgetést,

amit a velün kegyüttműködő baktériumok között folyik,

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

abban a reményben, hogy így egészségesebbek leszünk.

javítjuk ezeket a beszélgetéseket,

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

így a baktériumok megtehetik mindazt, amit szeretnénk

better than they would be on their own.

csak épp jobban, mint maguktól tennék.

Finally, I wanted to show you --

Végül pedig meg akartam mutatni

this is my gang at Princeton, New Jersey.

a csapatomat a Princetonon, New Jersey-ben.

Mindent, amit itt elmondtam, valaki ezen a képen fedezett fel.

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

Ha tanultok valamit,

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

mondjuk a természet működéséről --

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

Csak annyit akarok mondani, hogy akármikor olvastok valamit az újságban

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

vagy hallotok valakit valami nevetségeset mondani a természetről

azt egy gyerek csinálta.

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

A tudományt ez a korcsoport műveli.

Mindannyian 20 és 30 év között vannak,

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

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

és ők a motor az országunk tudományos felfedezései mögött.

Igazán szerencsés korcsoport ez a közös munkára.

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

(Applause)

Én egyre öregebb leszek, ők meg mindig ugyanolyan fiatalok,

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

és ez egy igazán pompás munka.

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Köszönöm, hogy meghívást kaptam ide.

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

Nagy gyönyörűséget okoz, hogy itt lehetek ezen a konferencián.

(Applause)

(taps)

Thanks.

Köszönöm.

(Applause)

(taps)