Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Translator: Wibowo Arindrarto Reviewer: Chitra Hapsari Ayuningtyas

Bakteri adalah organisme hidup tertua di Bumi.

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

Mereka sudah ada selama milyaran tahun,

and what they are are single-celled microscopic organisms.

dan mereka merupakan organisme mikroskopis bersel tunggal.

So they're one cell

Jadi mereka adalah satu sel dan mereka memiliki sifat spesial

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

hanya memiliki satu potong DNA.

So they have very few genes and genetic information

Mereka memiliki sangat sedikit gen,

dan informasi genetik untuk menyandikan semua sifat-sifat yang mereka miliki.

to encode all of the traits that they carry out.

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

Dan cara bakteri hidup

adalah dengan mengkonsumsi nutrien dari lingkungannya,

from the environment,

they grow to twice their size,

mereka tumbuh hingga dua kali ukurannya, mereka membagi dirinya di tengah-tengah

they cut themselves down in the middle,

dan satu sel menjadi dua, dan seterusnya, dan seterusnya.

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,

Mereka hanya tumbuh dan membelah, dan tumbuh dan membelah -- jadi hidupnya cukup membosankan,

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

kecuali saya ingin berargumen bahwa Anda

memiliki interaksi yang mengagumkan dengan makhluk-makhluk ini.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Saya tahu Anda semua berpikir tentang diri Anda sendiri sebagai manusia, dan ini adalah bagaimana saya berpikir tentang Anda.

and this is sort of how I think of you.

Orang ini seharusnya dapat mewakili

This man is supposed to represent a generic human being,

seorang manusia normal biasa,

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

dan semua lingkaran di dalam orang itu adalah sel-sel penyusun tubuh Anda.

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

Ada sekitar satu bilyun sel manusia yang menyusun tubuh kita

siapa diri kita dan mampu melakukan semua hal yang kita lakukan,

and able to do all the things that we do.

tapi Anda memiliki 10 bilyun sel bakteri

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

di dalam atau pada tubuh Anda kapanpun dalam hidup Anda.

at any moment in your life.

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

Jadi, 10 kali lebih banyak sel bakteri

daripada sel manusia di tubuh manusia.

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

Dan tentunya DNA-lah yang diperhitungkan,

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

jadi inilah semua A, T, G, dan C

yang menyusun kode genetik Anda, dan memberi Anda semua sifat yang menarik.

and give you all your charming characteristics.

Anda memiliki sekitar 30,000 gen.

You have about 30,000 genes.

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

Ternyata Anda memiliki 100 kali lebih banyak gen bakteri

yang berperan di dalam atau di permukaan tubuh Anda selama hidup Anda.

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,

Paling tinggi, Anda adalah 10 persen manusia,

tapi lebih mungkin hanya sekitar satu persen manusia,

depending on which of these metrics you like.

tergantung mana dari pengukuran ini yang Anda suka.

I know you think of yourself as human beings,

Saya tahu Anda semua menganggap diri sendiri sebagai manusia,

tapi saya menganggap Anda adalah 90 atau 99 persen bakteri.

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

(Laughter)

(Tawa)

And these bacteria are not passive riders.

Bakteri-bakteri ini bukan penumpang yang pasif,

These are incredibly important; they keep us alive.

mereka sangat penting, mereka menjaga kita tetap hidup.

They cover us in an invisible body armor

Mereka menyelimuti kita dengan pelindung yang tidak terlihat

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

yang menjaga kita dari gangguan lingkungan

sehingga kita tetap sehat.

They digest our food, they make our vitamins,

Mereka mencerna makanan kita, mereka membuat vitamin kita,

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

mereka juga melatih sistem kekebalan tubuh Anda

untuk menjaga mikroba jahat tetap di luar.

Jadi mereka melakukan semua hal menakjubkan ini

So they do all these amazing things

yang menjaga kita dan penting untuk menjaga kita tetap hidup,

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

dan mereka tidak pernah mendapatkan publikasi untuk itu.

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

Tapi mereka mendapat banyak publikasi karena mereka banyak melakukan

hal yang mengerikan juga.

Jadi, ada berbagai macam bakteri di Bumi

So there's all kinds of bacteria on the earth

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

yang tidak punya kepentingan untuk berada di dalam atau pada tubuh Anda kapanpun,

dan kalau mereka ada, mereka akan membuat Anda sangat sakit.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

Jadi, pertanyaan untuk lab saya adalah apakah Anda mau memikirkan semua tentang

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

hal baik yang bakteri lakukan, atau semua hal buruk yang bakteri lakukan.

or all the bad things that bacteria do.

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

Pertanyaan yang kita punya adalah bagaimana pula mereka dapat melakukan sesuatu?

Maksud saya, mereka sangatlah kecil,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

Anda harus menggunakan mikroskop untuk melihatnya.

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

Mereka hidupnya cukup membosankan, di mana mereka hanya tumbuh dan membelah,

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

dan mereka selalu dianggap sebagai organisme asosial penyendiri

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

Jadi sepertinya bagi kita mereka terlalu kecil untuk mempunyai dampak

to have an impact on the environment

ke lingkungan

if they simply act as individuals.

kalau mereka hanya bertindak sendiri-sendiri.

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

Jadi kami mau berpikir apakah tidak ada cara lain

bakteri hidup.

Petunjuk soal ini datang dari bakteri laut lain,

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

dan dia adalah bakteri yang disebut Vibrio fischeri.

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

Yang Anda lihat di slide ini hanya seseorang dari lab saya

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

yang memegang labu berisi biakan cair bakteri,

sebuah bakteri tidak berbahaya yang indah yang datang dari lautan,

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

bernama Vibrio fischeri.

named Vibrio fischeri.

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

Bakteri ini memiliki sifat khusus yaitu dia dapat membuat cahaya,

jadi dia membuat bioluminesens,

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

seperti kunang-kunang membuat cahaya.

We're not doing anything to the cells here,

Kami tidak melakukan apa-apa terhadap selnya di sini.

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

Kami hanya mengambil gambarnya setelah mematikan lampu di ruangan tersebut,

dan inilah yang kami lihat.

and this is what we see.

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

Yang sebenarnya menarik bagi kami

bukan kenyataan bahwa bakterinya membuat cahaya,

but when the bacteria made light.

tapi kapan bakterinya membuat cahaya.

What we noticed is when the bacteria were alone,

Yang kami perhatikan adalah ketika bakterinya sendiri,

so when they were in dilute suspension,

jadi ketika mereka berada dalam jumlah kecil di suspensinya, mereka tidak membuat cahaya.

they made no light.

Tetapi ketika mereka tumbuh hingga mencapai jumlah tertentu

But when they grew to a certain cell number,

semua bakterinya memancarkan cahaya secara bersamaan.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

Pertanyaan yang kami miliki adalah bagaimana caranya bakteri, organisme yang primitif,

How can bacteria, these primitive organisms,

bisa tahu perbedaan ketika mereka sendiri,

tell the difference from times when they're alone

dan ketika mereka ada di sebuah komunitas,

and times when they're in a community,

dan kemudian melakukan sesuatu bersama-sama.

and then all do something together?

Yang telah kami ketahui adalah cara mereka melakukannya adalah dengan saling berbicara,

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

dan mereka berbicara dengan sebuah bahasa kimia.

and they talk with a chemical language.

Ini sekarang adalah sel bakteri saya.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Ketika dia sendirian, dia tidak membuat cahaya.

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

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

Tetapi, yang dia lakukan adalah membuat dan mensekresikan molekul kecil

that you can think of like hormones,

yang bisa Anda anggap seperti hormon,

and these are the red triangles.

dan ini adalah segitiga merahnya, dan ketika bakterinya sendiri

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

molekulnya hanya melayang-layang dalam air sehingga tidak ada cahaya.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Tetapi ketika bakterinya tumbuh dan berlipat ganda

and they're all participating in making these molecules,

dan mereka semua berpartisipasi dalam pembuatan molekul ini,

molekulnya -- jumlah ekstraseluler molekulnya

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

naik proporsinya dibandingkan jumlah selnya.

And when the molecule hits a certain amount

Dan ketika molekulnya mencapai jumlah tertentu

that tells the bacteria how many neighbors there are,

itu akan memberi tahu bakteri berapa banyak tetangga yang ada,

they recognize that molecule

mereka mengenali molekul tersebut

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

dan semua bakteri membuat cahaya secara bersamaan.

And so that's how bioluminescence works --

Itulah caranya bioluminesens bekerja --

they're talking with these chemical words.

mereka berbicara dengan kata-kata kimia ini.

Alasan Vibrio fischeri melakukan itu datang dari biologinya.

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

again, another plug for the animals in the ocean.

Lagi, sebuah promosi lain untuk hewan-hewan di lautan,

Vibrio fischeri tinggal di dalam cumi-cumi ini.

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

Yang anda lihat adalah cumi-cumi Hawaiian Bobtail,

dan dia sudah ditengkurapkan,

It's been turned on its back,

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

dan yang saya harap Anda lihat adalah dua bulatan bercahaya ini

These house the Vibrio fischeri cells.

dan inilah yang mengandung sel Vibrio fischeri,

They live in there, at high cell number.

mereka tinggal di dalamnya, dalam jumlah banyak

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

molekulnya ada di sana, dan mereka membuat cahaya.

Alasan si cumi-cumi mau terlibat dengan kerepotan ini

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

adalah karena dia menginginkan cahayanya.

is because it wants that light.

Cara simbiosis ini bekerja

The way that this symbiosis works

adalah karena si cumi-cumi ini hidup di daerah lepas pantai Hawaii,

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

just in sort of shallow knee-deep water.

di sekitar perairan yang dalamnya selutut.

And the squid is nocturnal,

Cumi-cumi tersebut nokturnal, jadi ketika siang hari

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

dia mengubur dirinya di dalam pasir dan tidur,

tapi kemudian ketika malam dia harus keluar untuk berburu.

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

So on bright nights

Di malam yang terang ketika banyak cahaya bintang dan bulan

when there's lots of starlight or moonlight,

cahaya tersebut bisa menembus kedalaman air

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

tempat cumi-cuminya hidup, karena dia hidup memang di kedalaman beberapa kaki tersebut.

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

Yang cumi-cumi itu miliki adalah semacam pengepas kamera

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

yang bisa membuka dan menutupi organ cahaya khusus yang menampung bakteri ini.

over the specialized light organ housing the bacteria.

Lalu dia juga memiliki pemindai di punggungnya

And then it has detectors on its back

sehingga dia bisa mengetahui berapa banyak cahaya bintang atau bulan yang mengenai punggungnya.

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

And it opens and closes the shutter

Dan dia membuka dan menutup pengepas tersebut

so the amount of light coming out of the bottom,

sehingga jumlah cahaya yang keluar di bawahnya --

which is made by the bacterium,

yang dibuat oleh bakteri --

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

sama persis dengan cahaya yang mengenai punggung cumi-cuminya,

so the squid doesn't make a shadow.

jadi cumi-cuminya tidak memiliki bayangan.

So it actually uses the light from the bacteria

Dia benar-benar menggunakan cahaya dari bakterinya

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

untuk mencahayakan balik dirinya melalui semacam alat anti predasi

sehingga pemangsa-pemangsa tidak bisa melihat bayangannya,

so predators can't see its shadow,

memperhitungkan alur geraknya, dan memakannya.

calculate its trajectory and eat it.

Ini seperti pengebom siluman dari lautan.

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(Tawa)

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

Tapi lalu kalau Anda pikirkan, cumi-cuminya punya masalah yang parah

karena dia memiliki biakan bakteri yang banyak dan akan mati ini

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

and it can't sustain that.

dan dia tidak bisa mempertahankan kondisi itu.

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

Maka yang terjadi setiap pagi ketika matahari terbit

cumi-cuminya kembali tidur, dia mengubur dirinya di pasir,

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

dan dia memiliki pompa yang berhubungan dengan irama circadia-nya,

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

dan ketika matahari terbit pompanya mengeluarkan sekitar 95 persen bakteri.

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

So now the bacteria are dilute,

Sekarang bakterinya kembali jarang, molekul hormon kecil tadi hilang,

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

jadi mereka tidak membuat cahaya --

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

tapi tentu cumi-cuminya tidak peduli. Dia sedang tidur di dalam pasir.

Dan seiring berjalannya hari bakterinya berlipat ganda,

And as the day goes by, the bacteria double,

mereka melepaskan molekulnya, dan cahaya terpancar

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

pada malam hari, persis saat cumi-cuminya menginginkannya.

exactly when the squid wants it.

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

Pertama kami mencari tahu bagaimana bakteri ini melakukan hal tersebut,

but then we brought the tools of molecular biology to this

tapi lalu kami menggunakan perangkat-perangkat biologi molekuler pada hal ini

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

untuk mencari tahu bagaimana mekanismenya.

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

Dan yang kami temukan -- jadi ini adalah, lagi, sel bakteri saya --

is that Vibrio fischeri has a protein.

adalah Vibrio fischeri memiliki sebuah protein --

That's the red box --

itulah kotak merahnya -- itu adalah sebuah enzim yang membuat

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

molekul hormon kecil itu -- segitiga merah.

the red triangle.

And then as the cells grow,

Dan seiring dengan pertumbuhan sel-selnya, mereka semua melepaskan molekul tersebut

they're all releasing that molecule into the environment,

ke lingkungan, jadi ada banyak molekul di situ.

so there's lots of molecule there.

Dan bakterinya juga memiliki reseptor di permukaan selnya

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

yang pas seperti gembok dan kunci dengan molekul tersebut.

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

Ini sama dengan reseptor yang ada di permukaan sel Anda.

Ketika molekulnya meningkat hingga jumlah tertentu --

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

yang memberi tahu sesuatu tentang jumlah selnya --

it locks down into that receptor

dia akan berikatan dengan reseptor itu

and information comes into the cells

dan informasinya akan diterima sel

yang memberi tahu sel tersebut untuk memulai

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

perilaku bersama mereka yaitu pembuatan cahaya.

Why this is interesting is because in the past decade,

Kenapa ini menarik adalah karena dalam dekade terakhir

we have found that this is not just some anomaly

kami telah menemukan bahwa ini bukanlah sekedar anomali

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

seputar bakteri menyala-dalam-gelap yang konyol dan hidup di lautan --

semua bakteri memiliki sistem seperti ini.

all bacteria have systems like this.

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

Jadi sekarang kami mengerti bahwa semua bakteri dapat berbicara satu sama lain.

They make chemical words, they recognize those words,

Mereka membuat kata-kata kimia, mereka mengenali kata-kata tersebut,

and they turn on group behaviors

dan mereka mengaktifkan sifat-sifat kelompok

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

yang hanya akan berhasil ketika semua selnya berpartisipasi bersamaan.

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

Kami memiliki nama yang nyentrik untuk ini, kami menyebutnya quorum sensing.

They vote with these chemical votes,

Mereka mengadakan voting dengan suara kimia ini,

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

suaranya dihitung, lalu semuanya menanggapi hasilnya.

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

Yang penting untuk pembicaraan hari ini

adalah bahwa kami tahu bahwa ada ratusan perilaku

that bacteria carry out in these collective fashions.

yang dilakukan bakteri secara berkelompok seperti ini.

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

Tetapi satu yang mungkin paling penting bagi Anda adalah virulensi.

Yang terjadi sebenarnya bukan beberapa bakteri yang memasuki anda

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

lalu mereka langsung mulai mensekresikan beberapa toksin --

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

Anda sangat besar, itu tidak akan memberikan efek apapun kepada anda. Anda besar sekali.

Yang mereka lakukan, kami mengerti sekarang,

But what they do, we now understand,

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

mereka masuk ke dalam anda, mereka menunggu, mereka mulai tumbuh,

they count themselves with these little molecules,

mereka menghitung jumlah mereka sendiri dengan molekul-molekul kecil ini,

and they recognize when they have the right cell number

dan mereka akan tahu ketika mereka memiliki jumlah sel yang tepat

bahwa kalau semua bakteri meluncurkan serangan virulensinya bersamaan,

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

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

mereka akan berhasil mengatasi inang yang besar ini.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

Bakteri selalu mengendalikan patogenitas dengan quorum sensing.

Itulah cara kerjanya.

So that's how it works.

Kami juga kemudian melihat apa sebenarnya molekul-molekul ini --

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

These were the red triangles on my slides before.

ini adalah segitiga-segitiga merah pada slide saya sebelumnya.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Ini adalah molekul Vibrio ficheri.

This is the word that it talks with.

Ini adalah kata yang digunakannya untuk berbicara.

And then we started to look at other bacteria,

Jadi, kami kemudian mulai melihat bakteri lain,

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

dan ini hanya sebagian dari molekul yang kami temukan.

Yang saya harapkan Anda dapat lihat

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

adalah bahwa molekul-molekulnya saling berhubungan.

The left-hand part of the molecule is identical

Bagian kiri molekulnya identik

in every single species of bacteria.

di semua spesies bakteri.

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

Tapi bagian kanan molekulnya sedikit berbeda di setiap spesies.

in every single species.

Yang dilakukan bagian itu adalah memberikan

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

spesifikasi bahasa untuk spesies tertentu.

So each molecule fits into its partner receptor

Setiap molekul cocok dengan pasangan reseptornya dan tidak ada lainnya.

and no other.

Jadi ini adalah percakapan yang pribadi dan rahasia.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Percakapan ini adalah untuk komunikasi dalam satu spesies.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Setiap bakteri menggunakan satu molekul tertentu yang merupakan bahasanya,

that allows it to count its own siblings.

yang membuatnya dapat menghitung kerabatnya.

Setelah kami mendapatkan informasi sebanyak itu, kami pikir

Once we got that far,

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

kami mulai mengerti bahwa bakteri memiliki perilaku sosial seperti ini.

Tapi yang sebenarnya kami pikirkan adalah untuk kebanyakan waktu

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

bakteri tidak hidup sendirian, mereka hidup di campuran yang luar biasa,

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

dengan ratusan atau ribuan spesies bakteri lain.

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

Dan itu digambarkan di slide ini. Ini adalah kulit anda.

This is your skin.

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

Jadi ini hanyalah sebuah gambar -- mikrograf kulit anda.

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

Di bagian manapun tubuh anda, kelihatannya kurang lebih seperti ini,

dan yang saya harapkan Anda dapat lihat adalah terdapat segala jenis bakteri di sini.

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,

Jadi kemudian kami berpikir kalau ini benar-benar mengenai komunikasi di bakteri,

and it's about counting your neighbors,

dan tentang menghitung tetangga anda,

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

tidak cukup kalau hanya bisa berbicara dengan spesies Anda saja.

Seharusnya ada cara untuk melakukan sensus

There has to be a way to take a census

terhadap bakteri lainnya di dalam populasi tersebut.

of the rest of the bacteria in the population.

Jadi kami kembali ke biologi molekuler

So we went back to molecular biology

dan mulai mempelajari bakteri yang bebeda,

and started studying different bacteria.

dan yang sudah kami temukan sekarang adalah

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

sebenarnya, bakteri itu multilingual.

Mereka semua memiliki sistem yang spesifik untuk spesiesnya --

They all have a species-specific system,

mereka memiliki molekul yang mengatakan "saya."

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

Tapi kemudian, berjalan bersamaan dengan itu adalah sebuah sistem kedua

that we've discovered, that's generic.

yang telah kami temukan, yang umum.

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

Jadi mereka memiliki enzim kedua yang membuat sinyal kedua

and it has its own receptor,

dan itu memiliki reseptornya sendiri,

and this molecule is the trade language of bacteria.

dan molekul ini adalah bahasa umum bakteri.

Ini digunakan oleh semua bakteri yang berbeda

It's used by all different bacteria,

dan ini merupakan bahasa komunikasi antarspesies.

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

Yang terjadi adalah bakteri mampu menghitung

berapa banyak saya dan berapa banyak Anda.

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

And they take that information inside,

Mereka mengambil informasi itu,

and they decide what tasks to carry out

dan mereka menentukan tugas-tugas apa yang akan dijalankan

tergantung pada siapa yang menjadi minoritas dan siapa yang menjadi mayoritas

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

of any given population.

di populasi manapun.

Then, again, we turned to chemistry,

Lalu, kembali kami berpaling ke ilmu kimia,

and we figured out what this generic molecule is --

dan kami menemukan bahwa molekul yang umum ini adalah --

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

itu adalah oval merah muda di slide terakhir saya, ini dia.

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

Dia adalah molekul berkarbon lima yang sangat kecil.

Yang penting adalah kami mempelajari

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

bahwa semua bakteri memiliki enzim yang persis sama

and makes exactly the same molecule.

dan membuat molekul yang persis sama.

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

Jadi mereka semua menggunakan molekul ini

untuk komunikasi antarspesies.

This is the bacterial Esperanto.

Ini adalah Esperanto-nya bakteri.

(Laughter)

(Tawa)

So once we got that far,

Setelah kami mencapai sejauh itu, kami mulai belajar

we started to learn that bacteria can talk to each other

bahwa bakteri dapat berbicara satu sama lain dengan bahasa kimia ini.

with this chemical language.

Tapi yang kami lalu pikirkan adalah mungkin ada sesuatu

But we started to think

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

yang praktis yang bisa kami lakukan di sini juga.

Saya sudah memberi tahu Anda bahwa bakteri memiliki semua perilaku sosial ini,

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

mereka berkomunikasi dengan molekul-molekul ini.

that they communicate with these molecules.

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

Tentunya, saya juga sudah memberi tahu Anda bahwa salah satu hal penting yang mereka lakukan

adalah memulai patogenitas menggunakan quorum sensing.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Kami berpikir, bagaimana kalau kami mengubah bakteri ini

So we thought:

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

sehingga mereka tidak dapat berbicara atau mereka tidak dapat mendengar?

Bukankah ini bisa menjadi antibiotik jenis baru?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

Tentunya, Anda baru mendengar dan Anda sudah tahu

bahwa kita sekarang mulai kekurangan antibiotik.

that we're running out of antibiotics.

Bakteri sangat resisten terhadap berbagai macam obat sekarang,

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

dan itu karena semua antibiotik yang biasa kita gunakan membunuh bakteri.

They either pop the bacterial membrane,

Mereka entah menghancurkan membran bakteri,

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

mereka membuat bakterinya tidak dapat menggandakan DNA-nya.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Kita membunuh bakteri dengan antibiotik tradisional

and that selects for resistant mutants.

dan itu menyeleksi mutan-mutan yang resisten.

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

Dan sekarang tentunya kita memiliki masalah global ini

in infectious diseases.

seputar penyakit menular.

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

Kami berpikir, bagaimana kalau kami dapat melakukan semacam perubahan perilaku,

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

dengan membuat bakteri ini tidak dapat berbicara, tidak dapat berhitung,

dan mereka tidak tahu bagaimana meluncurkan virulensi.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

Jadi itulah yang persisnya telah kami lakukan, dan kami semacam memiliki dua strategi.

and we've sort of taken two strategies.

Pertama adalah kami sudah menargetkan

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

sistem komunikasi dalam satu spesiesnya.

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

Jadi kami membuat molekul-molekul yang tampak seperti molekul aslinya --

yang Anda lihat -- tapi mereka sedikit berbeda.

but they're a little bit different.

Jadi, mereka mengunci ke reseptor-reseptor tersebut,

And so they lock into those receptors,

dan mereka menghambat pengenalan molekul sebenarnya.

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Dengan menargetkan sistem merahnya,

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

yang dapat kami lakukan adalah membuat

molekul anti quorum sensing yang spesifik untuk spesies atau penyakit tertentu.

anti-quorum-sensing molecules.

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

Kami juga sudah melakukan hal yang sama dengan sistem merah mudanya.

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

Kami mengambil molekul universal tersebut dan mengubahnya sedikit

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

jadi kami telah membuat antagonis

dari sistem komunikasi antarspesies.

Harapannya adalah ini akan digunakan untuk antibiotik spektrum luas

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

that work against all bacteria.

yang bekerja melawan semua bakteri.

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

Akhirnya, saya akan menunjukkan pada anda strateginya.

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

Di sini saya hanya menggunakan molekul antarspesiesnya,

but the logic is exactly the same.

tapi logikanya sama persis.

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

Yang anda tahu adalah ketika bakterinya masuk ke dalam hewannya,

dalam kasus ini, seekor mencit,

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

dia tidak serta merta memulai virulensinya.

It gets in, it starts growing,

Dia masuk, mulai tumbuh, dan mulai mensekresikan

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

molekul quorum sensing-nya.

It recognizes when it has enough bacteria

Dia menyadari ketika sudah ada cukup bakteri

that now they're going to launch their attack,

sehingga sekarang mereka akan meluncurkan serangannya,

dan hewannya mati.

and the animal dies.

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

Yang sudah kami bisa lakukan adalah memberikan infeksi virulen ini,

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

tapi kami memberikan mereka bersamaan dengan molekul anti quorum sensing kami --

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

jadi ini adalah molekul yang kelihatannya seperti aslinya,

tapi mereka sedikit berbeda seperti yang sudah saya gambarkan di slide ini.

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

Yang kami tahu sekarang adalah kalau kami memberi hewannya

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

sebuah bakteri patogen -- sebuah bakteri patogen yang resisten berbagai macam obat --

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

dalam waktu yang sama saat kami memberikan molekul anti quorum sensing kami,

in fact, the animal lives.

hewannya hidup.

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

Kami pikir ini adalah generasi antibiotik berikutnya

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

dan ini akan membantu kita mengatasi, paling tidak awalnya,

this big problem of resistance.

masalah resistensi yang besar ini.

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

Yang saya harap Anda pikir, adalah bakteri dapat berbicara satu sama lain,

mereka menggunakan senyawa kimia sebagai kata-katanya,

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

mereka memiliki kosa kata kimia yang rumit,

that we're just now starting to learn about.

yang kini baru mulai kami pelajari.

Tentunya apa yang bisa dilakukan oleh bakteri dengan itu

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

adalah menjadi multiseluler.

So in the spirit of TED,

Jadi dalam semangat TED mereka melakukan sesuatu bersama-sama

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

karena itu akan membuat perbedaan.

Yang terjadi adalah bakteri memiliki perilaku bersama ini,

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

dan mereka bisa melakukan tugas-tugas

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

yang tidak akan bisa mereka selesaikan

kalau mereka hanya bertindak sebagai individu.

What I would hope that I could further argue to you

Yang saya harap dapat saya yakinkan lagi kepada Anda

adalah inilah penemuan multiseluleritas.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

Bakteri sudah ada di Bumi selama trilyunan tahun.

humans, couple hundred thousand.

Manusia -- beberapa ratus ribu.

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

Kami pikir bakteri yang membuat aturannya

tentang bagaimana organisasi multiseluler bekerja.

Kami pikir, dengan mempelajari bakteri,

And we think by studying bacteria,

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

kami akan bisa mendapatkan pencerahan tentang multiseluleritas di tubuh manusia.

So we know that the principles and the rules,

Kami tahu bahwa prinsip dan aturannya,

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

kalau kami dapat menjelaskannya di organisme primitif seperti ini,

harapannya adalah mereka bisa diaplikasikan

the hope is that they will be applied

ke penyakit manusia yang lain dan juga perilaku manusia.

to other human diseases and human behaviors as well.

Saya harap bahwa apa yang sudah Anda pelajari

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

adalah bakteri dapat membedakan dirinya sendiri dari yang lain.

So by using these two molecules,

Dengan menggunakan dua molekul ini mereka dapat berkata "saya" dan mereka dapat berkata "anda."

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

Tentunya itulah yang kita lakukan,

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

baik dari segi molekuler,

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

maupun dari segi yang tampak,

but I think about the molecular stuff.

tapi saya berpikir mengenai sisi molekulernya.

This is exactly what happens in your body.

Ini persis dengan apa yang terjadi di tubuh Anda.

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

Tentunya, sel jantung dan sel ginjal Anda tidak bercampur aduk setiap hari,

dan itu karena ada semua reaksi kimia ini yang terjadi,

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

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

molekul-molekul yang dapat mengatakan siapa kelompok sel-sel ini,

dan apa tugas mereka seharusnya.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Lagi, kami berpikir bahwa bakteri yang menemukan itu,

dan Anda hanya mengembangkan sedikit pernak-pernik,

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.

tapi semua idenya ada di sistem sederhana ini yang dapat kita pelajari.

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

Hal yang terakhir, lagi, hanya untuk menekankan bahwa ada sisi praktisnya,

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

kami telah membuat molekul anti quorum sensing ini

that are being developed as new kinds of therapeutics.

yang sedang dikembangkan sebagai obat jenis baru.

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

Tapi kemudian, untuk mengakhiri dengan promosi untuk bakteri yang baik dan menakjubkan

that live on the earth,

yang hidup di Bumi,

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

kami juga membuat molekul pro quorum sensing.

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

Jadi, kami menargetkan sistem-sistem itu untuk membuat molekulnya bekerja lebih baik.

Ingat bahwa Anda memiliki 10 kali atau bahkan lebih banyak sel bakteri

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

in you or on you, keeping you healthy.

di dalam Anda atau pada Anda, menjaga anda sehat.

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

Yang juga kami coba lakukan adalah memperkuat percakapan

antara bakteri yang hidup membantu Anda,

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

dengan harapan membuat Anda lebih sehat,

membuat percakapan-percakapan tersebut lebih baik,

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

sehingga bakteri dapat melakukan hal-hal yang kita ingin mereka lakukan

better than they would be on their own.

lebih baik dibanding kalau mereka melakukannya sendiri.

Finally, I wanted to show you --

Akhirnya, saya ingin menunjukkan kepada Anda

this is my gang at Princeton, New Jersey.

ini adalah geng saya di Princeton, New Jersey.

Semua yang tadi saya beri tahukan kepada Anda ditemukan oleh seseorang di gambar itu.

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

Saya harap ketika Anda mempelajari berbagai hal,

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

seperti tentang bagaimana alam bekerja --

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

Saya hanya ingin mengatakan bahwa kapanpun Anda membaca sesuatu di koran

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

atau Anda mendengar pembicaraan tertentu tentang sesuatu yang konyol di alam

itu dilakukan oleh seorang anak.

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

Sains dilakukan oleh demografi tersebut.

Semua yang berumur antara 20 dan 30 tahun,

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

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

dan mereka adalah mesin pendorong penemuan ilmiah di negara ini.

Itu merupakan demografi sangat menguntungkan yang dapat diajak bekerja.

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

(Applause)

Saya terus bertambah tua dan mereka selalu berumur sama,

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

dan ini semua merupakan pekerjaan gila yang menyenangkan.

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Saya ingin berterima kasih kepada Anda karena telah mengundang saya ke sini.

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

Merupakan sebuah kejutan besar bagi saya untuk datang ke konferensi ini.

(Applause)

(Tepuk Tangan)

Thanks.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk Tangan)