Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Traduttore: Paolo Chiti Revisore: Paolo Giusti

I batteri sono gli organismi più antichi che vivono sulla terra

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

sono stati qui per miliardi di anni

and what they are are single-celled microscopic organisms.

Sono microscopici organismi mono cellulari

So they're one cell

Hanno una sola cellula ed hanno questa caratteristica particolare

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

di avere un solo pezzo di DNA

So they have very few genes and genetic information

hanno solo pochi geni

e poche informazioni genetiche che codificano i loro comportamenti

to encode all of the traits that they carry out.

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

i batteri vivono

consumando il nutrimento che trovano nell'ambiente

from the environment,

they grow to twice their size,

crescono fino al doppio delle dimensioni originale, si dividono nel mezzo

they cut themselves down in the middle,

e da una cellula ne nascono due e così di seguito

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,

Crescono e si duplicano, crescono e si duplicano -- in realtà un vita abbastanza noiosa

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

solo che quello che sostengo invece è che esiste

una stupenda relazione fra queste creature.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

So che vi pensate come esseri umani ed anch'io vi penso in questi termini

and this is sort of how I think of you.

Questa figura dovrebbe rappresentare un uomo

This man is supposed to represent a generic human being,

Un comune essere umano

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

ed i cerchi all'interno della figura rappresentano le cellule che formano il vostro corpo

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

Noi siamo fatti di circa 1000 miliardi di cellule

che costituiscono il nostro essere e fanno le cose facciamo

and able to do all the things that we do.

ma ciascuno di noi ospita 10.000 miliardi di cellule batteriche

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

dentro o sul nostro corpo in ogni istante della nostra vita

at any moment in your life.

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

quindi 10 volte il numero delle cellule umane

che costituiscono ognuno di noi

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

E naturalmente è il DNA che conta

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

ecco quindi tutti gli A, T, G e C

che costituiscono il vostro codice genetico e sono repsonsabili di tutte le vostre belle caratteristiche.

and give you all your charming characteristics.

Voi avete circa 30.000 geni

You have about 30,000 genes.

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

ma capita che abbiate anche 100 volte tanti geni appartenenti a batteri

che giocano un ruolo importante in voi e su di voi in tutta la vostra vita.

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,

Nel migliore dei casi quindi siete solo per il 10% umani,

ma più probabilmente solo l'1% umani,

depending on which of these metrics you like.

a seconda di come fate il conto.

I know you think of yourself as human beings,

Lo so che vi pensate come esseri umani,

ma per me siete al 90 o al 99% batteri.

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

(Laughter)

(Risate)

And these bacteria are not passive riders.

Questi batteri non sono passeggeri passivi,

These are incredibly important; they keep us alive.

sono incredibilmente importanti, ci tengono vivi,

They cover us in an invisible body armor

ci ricoprono come un invisibile armatura

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

che ci protegge dagli attacchi dell'ambiente

mantenendoci sani.

They digest our food, they make our vitamins,

Digeriscono il cibo per noi, producono le nostre vitamine,

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

educano il nostro sistema immunitario

a tenere lontano i batteri nocivi.

Fanno tutte queste cose meravigliose

So they do all these amazing things

che ci aiutano e sono essenziali a tenerci in vita,

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

eppure nessuno ne parla mai bene.

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

E invece se ne parla tanto perchè fanno anche un sacco

di malestri.

Esistono anche batteri di tanti tipi sulla terra

So there's all kinds of bacteria on the earth

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

che non dovrebbero mai essere nè dentro nè su di voi

e quando invece ci sono vi ammalate gravemente.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

La domanda quindi per il mio laboratorio è se vogliamo occuparci delle

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

buone azioni o delle cattive azioni dei batteri.

or all the bad things that bacteria do.

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

La domanda per noi è come possano agire, come possano fare quello che fanno.

Voglio dire sono così incredibilmente piccoli

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

che vi serve un microscopio per vederli

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

vivono questa vita abbastanza noiosa in cui crescono e si dividono

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

e sono sempre stati considerati organismi asociali e appartati.

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

Apparentemente troppo piccoli per avere un peso

to have an impact on the environment

sull'ambiente circostante

if they simply act as individuals.

se agiscono come individui.

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

E quindi volevamo verificare se non fosse possibile vedere diversamente

la vita dei batteri.

Lo spunto ci è stato dato da un batterio marino,

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

che si chiama Vibrio fischeri

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

quello che vedete in questa slide è una persona del mio laboratorio

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

con in mano un contenitore di una cultura liquida di un batterio

un innocuo bellissimo batterio proveniente dall'oceano

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

chiamato Vibrio fischeri

named Vibrio fischeri.

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

E' un batterio che ha la capacità di emettere luce

quindi produce bioluminescenza

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

come le lucciole.

We're not doing anything to the cells here,

Non stiamo facendo niente qui con queste cellule che vedete

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

abbiamo scattato la foto dopo aver semplicemente spento la luce della stanza

e questo e quello che si vede.

and this is what we see.

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

Quello che ci interessava in realtà

non era la capacità di emettere luce da parte del batterio

but when the bacteria made light.

ma QUANDO lo faceva

What we noticed is when the bacteria were alone,

Notammo che quando il batterio era solo

so when they were in dilute suspension,

cioè in una sospensione diluita i batteri non emettevano luce

they made no light.

ma quando la densità cresceva

But when they grew to a certain cell number,

tutti cominciavano ad emettere luce contemporaneamente.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

A questo punto la domanda era come i batteri, questi organismi primordiali

How can bacteria, these primitive organisms,

si accorgevano quando erano soli

tell the difference from times when they're alone

e quando erano una comunità

and times when they're in a community,

cui reagivano comportandosi tutti allo stesso modo

and then all do something together?

Abbiamo capito che si muovono all'unisono perchè si parlano fra loro

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

e si parlano con un linguaggio chimico.

and they talk with a chemical language.

Questa che vedete rappresenta una cellula batterica

So this is now supposed to be my bacterial cell.

quando è sola non emette luce

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

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

ma quello che fa è di secernere un piccola molecola

that you can think of like hormones,

che possiamo pensare come un ormone

and these are the red triangles.

rappresentata dai triangoli rossi, quando il batterio è solo

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

le molecole si allontanano e niente luce

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Ma quando i batteri crescono e si moltiplicano

and they're all participating in making these molecules,

e tutti secernono queste molecole

la molecola -- la quantità extra cellulare di molecole

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

cresce proporzionalmente al numero di cellule presenti

And when the molecule hits a certain amount

e quando queste molecole superano un certo numero

that tells the bacteria how many neighbors there are,

questo segnala ai batteri quanti sono i loro simili nei paraggi

they recognize that molecule

riconoscono la molecola

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

e tutti i batteri si illuminano contemporaneamente

And so that's how bioluminescence works --

Così funziona la bioluminescenza

they're talking with these chemical words.

i batteri si parlano con queste parole chimiche.

La ragione del comportamento del Vibrio fischeri deriva dalla biologia

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

again, another plug for the animals in the ocean.

Un altro esempio di un animale dell'oceano

Il Vibrio fischeri vive dentro a questo calamaro

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

Quello che vedete è il calamaro Bobtail delle Hawaii

rovesciato sulla schiena

It's been turned on its back,

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

e quello che spero notiate sono questi due lobi luminosi

These house the Vibrio fischeri cells.

che contengono le cellule di Vibrio fisheri

They live in there, at high cell number.

che vivono là dentro in gran numero.

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

La molecola pure è numerosa e quindi i batteri emettono luce

La ragione per cui il calamaro tollera tutto questo show

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

è che ha bisogno di quella luce

is because it wants that light.

La simbiosi funziona così

The way that this symbiosis works

il piccolo calamaro vive vicino alla costa Hawaiiana

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

just in sort of shallow knee-deep water.

dove l'acqua è alta fino al ginocchio

And the squid is nocturnal,

Il calamaro è notturno quindi di giorno

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

si sotterra nella sabbia e dorme

mentre di notte esce per cacciare

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

So on bright nights

Nelle notti chiare rischiarate dalla luce lunare o stellare

when there's lots of starlight or moonlight,

la luce può penetrare il piccolo strato d'acqua

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

dove vive il calamaro, acqua alta circa 60 cm

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

Il calamaro ha sviluppato un diaframma

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

che può aprire e chiudere su un organo speciale dove vive il batterio

over the specialized light organ housing the bacteria.

poi ha dei sensori sulla schiena

And then it has detectors on its back

che misurano l'intensità della luce naturale notturna incidente sulla sua schiena

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

And it opens and closes the shutter

ed apre e chiude il diaframma

so the amount of light coming out of the bottom,

in modo che la luce che esce dal fondo,

which is made by the bacterium,

quella prodotta dai batteri,

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

sia esattamente uguale a quella che colpisce la schiena del calamaro

so the squid doesn't make a shadow.

ed in questo modo il calamaro non fa ombra

So it actually uses the light from the bacteria

infatti usa la luce dei batteri

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

per autoilluminarsi in funzione anti predatoria.

Infatti in questo modo i predatori non vedendo la sua ombra

so predators can't see its shadow,

non possono calcolare la traiettoria del suo movimento e mangiarselo.

calculate its trajectory and eat it.

E' come il bombardiere invisibile dell'oceano

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(Risate)

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

Ma se ci pensate il calamaro ha un problema terribile

perchè accoglie questa densa e morente popolazione di batteri

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

and it can't sustain that.

che non può mantenere a lungo.

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

Allora ogni mattino al sorgere del sole, quando

il calamaro torna a dormire sotterrandosi nella sabbia,

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

una pompa collegata al suo ritmo circadiano

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

allo spuntar del sole espelle il 95% dei batteri

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

So now the bacteria are dilute,

Adesso la densità dei batteri nella sacca è diminuita e con essi il numero di molecole ormonali

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

e quindi i batteri si spengono

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

Ma naturalmente il calamaro se ne frega visto che dorme già sotto la sabbia.

Durante il giorno i batteri si riproducono

And as the day goes by, the bacteria double,

rilasciando la molecola e la luce si riaccende

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

di notte esattamente quando il calamaro ne ha bisogno

exactly when the squid wants it.

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

Prima abbiamo capito come faccia il batterio a fare ciò che fa,

but then we brought the tools of molecular biology to this

poi ci siamo serviti degli strumenti della biologia molecolare

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

per comprendere il MECCANISMO del comportamento

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

e quello che abbiamo scoperto -- ecco di nuovo la mia cellula batterica --

is that Vibrio fischeri has a protein.

è che questo vibrio fisheri ha una proteina

That's the red box --

il rettangolo rosso -- è un enzima che produce

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

la molecola ormone rappresentata dal triangolino rosso

the red triangle.

And then as the cells grow,

e via via che le cellule crescono tutte rilasciano la molecola ormone

they're all releasing that molecule into the environment,

nell'ambiente ed ecco che la loro densità cresce

so there's lots of molecule there.

Il batterio ha anche un ricettore sulla superficie cellulare

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

che si combina come un chiave in un lucchetto con le molecole

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

che hanno la stessa forma del recettore

Quando le molecole aumentano oltre un certo valore

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

che dipende dal numero delle cellule

it locks down into that receptor

si appaiano col recettore

and information comes into the cells

e così arriva alla cellula il messaggio

capace di provocarne l'illuminazione

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

in un comportamento collettivo e sincronizzato.

Why this is interesting is because in the past decade,

Questa cosa è interessante perchè nel decennio passato

we have found that this is not just some anomaly

abbiamo scoperto che questo non è una qualche anomalia

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

di questo ridicolo batterio capace di illuminarsi nel buio dell'oceano dove vive

tutti i batteri hanno un comportamento analogo

all bacteria have systems like this.

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

Quindi adesso sappiamo che tutti i batteri possono colloquiare fra loro

They make chemical words, they recognize those words,

usando parole chimiche e riconoscendole

and they turn on group behaviors

scatenano comportamenti collettivi

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

che hanno successo solo se tutti batteri si comportano all'unisono

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

questo comportamento ha un nome altisonante chiamato 'quorum sensing'

They vote with these chemical votes,

nel senso che votano chimicamente

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

i voti vengono conteggiati e tutti rispondono al risultato del voto

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

Quello che conta in questa chiacchierata

è che sappiamo che vi sono centinaia di comportamenti

that bacteria carry out in these collective fashions.

che i batteri adottano in questo modo collettivo

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

ma il più importante per voi è probabilmente la virulenza

Non è che un paio di batteri entrano nel vostro corpo

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

cominciano a secernere tossine --

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

voi siete enormi, pochi batteri non avrebbe effetto alcuno su di voi. Siete grandi.

Quello che fanno, adesso lo sappiamo,

But what they do, we now understand,

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

è di entrare in voi, aspettare, cominciare a riprodursi

they count themselves with these little molecules,

si contano fra loro usando queste piccole molecole

and they recognize when they have the right cell number

e si accorgono quando il numero è sufficiente

e se tutte le cellule batteriche lanciano il loro attacco virulento contemporaneamente

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

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

hanno la possibilità di abbattere il loro enorme ospite.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

I batteri controllano la patogenesi col meccanismo del quorum sensing

Funziona così

So that's how it works.

Siamo poi andati a vedere come sono fatte queste molecole

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

These were the red triangles on my slides before.

quelle indicate con i triangoli rossi nelle slides precedenti

This is the Vibrio fischeri molecule.

questa è la molecola emessa da Vibrio fischeri

This is the word that it talks with.

la parola che usa per comunicare

And then we started to look at other bacteria,

Poi abbiamo dato un' occhiata ad altri batteri

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

e questa è solo un abbozzo di quello che abbiamo scoperto

Quello che spero notiate

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

è che le molecole sono della stessa famiglia

The left-hand part of the molecule is identical

la parte sinistra della molecola infatti è identica

in every single species of bacteria.

in ogni specie di batterio

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

ma quella destra è un pochino diversa in ogni specie

in every single species.

quello che fa è di conferire

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

una delicata specificità di linguaggio ad ogni specie.

So each molecule fits into its partner receptor

Ogni molecola si adatta al ricettore del suo partner ed a nessun altro

and no other.

permettendo così conversazioni private e segrete

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Queste sono conversazioni tra membri della stessa specie

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

ogni batterio usa una particolare molecola che è il suo dialetto

that allows it to count its own siblings.

che gli permette di contare i suoi simili.

Arrivati a questo punto abbiamo pensato

Once we got that far,

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

che cominciavamo a capire il comportamento sociale di questi batteri

ma quello che pensavamo veramente era che nella maggior parte

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

dei casi i batteri non vivono isolati ma in una incredibile crogiuolo

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

assieme a centinaia di migliaia di altre specie di batteri

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

come rappresentato in questa immagine. Questa è la vostra pelle.

This is your skin.

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

Così questa è l'immagine – una microrappresentazione della vostra pelle.

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

in ogni parte del corpo le cose sono pressappoco così

e spero possiate vedere che c'è ogni sorta di batteri laggiù

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,

e quindi cominciammo a pensare che comunicazione tra batteri

and it's about counting your neighbors,

e conteggio dei propri simili nelle vicinanze

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

non è sufficiente essere capaci di parlare con gli appartenenti alla propria specie

doveva esserci un modo di censire

There has to be a way to take a census

il resto della popolazione batterica

of the rest of the bacteria in the population.

Così abbiamo invocato la biologia molecolare di nuovo

So we went back to molecular biology

e studiato batteri diversi

and started studying different bacteria.

e quello che abbiamo trovato è che

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

in effetti i batteri sono poliglotti

hanno tutti una sistema specifico della specie

They all have a species-specific system,

una molecola che dice 'noi'

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

ed accanto un sistema analogo

that we've discovered, that's generic.

che abbiamo scoperto essere generico

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

un altro enzima che emette un secondo segnale

and it has its own receptor,

che ha il suo ricettore particolare

and this molecule is the trade language of bacteria.

e questa seconda molecola è il linguaggio comune dei batteri

usato da batteri di specie diverse

It's used by all different bacteria,

quindi è il linguaggio di comunicazione inter-specie

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

Così i batteri sono capaci di contare

quanti 'me' e quanti 'altri' ci sono.

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

And they take that information inside,

Recepiscono questa informazione

and they decide what tasks to carry out

e decidono quale comportamento adottare

sulla base di qual'è la minoranza e qual'è la maggioranza

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

of any given population.

in ogni popolazione.

Then, again, we turned to chemistry,

Con l'uso della chimica

and we figured out what this generic molecule is --

abbiamo isolato la molecola generica

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

rappresentata dagli ovali rosa nelle mie slides: eccola

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

è un piccola molecola di 5 atomi di carbonio

la cosa importante è che abbiamo imparato

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

è che ogni batterio ha esattamente lo stesso enzima

and makes exactly the same molecule.

e produce esattamente la stessa molecola

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

tutti usano questa molecola

per la comunicazione inter-specie.

This is the bacterial Esperanto.

è l'Esperanto dei batteri

(Laughter)

(Risate)

So once we got that far,

Arrivati a questo punto abbiamo capito

we started to learn that bacteria can talk to each other

che i batteri possono comunicare tra loro con questo linguaggio chimico

with this chemical language.

ma cominciavamo a pensare

But we started to think

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

come usare questa informazione praticamente

Vi ho spiegato il comportamento sociale di questi batteri

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

che comunicano tramite queste molecole

that they communicate with these molecules.

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

naturalmente vi ho anche detto che una cosa importante che fanno

è che iniziano la patogenesi usando il sistema di 'quorum sensing'

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Ci siamo chiesti che succede se impediamo ai batteri

So we thought:

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

di parlarsi e di sentirsi?

Potrebbero essere questi i nuovi antibiotici?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

Naturalmente avrete sentito parlare o sapete già

che stiamo esaurendo gli antibiotici

that we're running out of antibiotics.

i batteri di oggi sono incredibilmente resistenti a molte medicine

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

e questo perchè gli antibiotici che usiamo uccidono i batteri

They either pop the bacterial membrane,

o perforano la membrana del batterio

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

o gli impediscono di replicare il suo DNA

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Uccidiamo i batteri con gli antibiotici tradizionali

and that selects for resistant mutants.

e così si selezionano le mutazioni capaci di resistere

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

Così adesso abbiamo questo problema globale

in infectious diseases.

di malattie infettive

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

Allora abbiamo pensato di modificar in qualche modo il comportamento dei batteri

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

costringendoli a non colloquiare e a non contarsi

e quindi impedirgli di lanciare attacchi virulenti.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

Ed proprio quello che abbiamo fatto usando due strategie

and we've sort of taken two strategies.

nella prima abbiamo colpito

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

il sistema di comunicazione intra-specie.

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

Abbiamo creato molecole simili a quelle reali

che avete visto -- ma un po' diverse

but they're a little bit different.

che si accoppiano ai ricettori

And so they lock into those receptors,

ed impediscono a questi ultimi di avvertire la reale situazione

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Focalizzandoci sul sistema in rosso

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

riusciamo a produrre

molecole anti 'quorum sensing' per una specie particolare e per una malattia particolare

anti-quorum-sensing molecules.

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

Poi abbiamo fatto la stessa cosa agendo sul sistema rosa.

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

Abbiamo cambiato un po' la molecola universale

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

in modo da renderla inibitoria

del sistema di comunicazione inter-specie

La speranza è che questi possano essere usate come antibiotici a largo spettro

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

that work against all bacteria.

che cioè funzionino con tutti i batteri.

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

Per concludere vi mostrerò la strategia

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

qui sto usando la molecola inter-specie

but the logic is exactly the same.

ma la logica è esattamente la stessa

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

Sapete che quando il batterio entra nell'animale

in questo caso un topo

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

non inizia la virulenza immediatamente

It gets in, it starts growing,

Entra, cresce, secerne

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

la sua molecola 'quorum sensing'

It recognizes when it has enough bacteria

si accorge quando il numero è sufficiente

that now they're going to launch their attack,

ed allora lancia l'attacco virulento

e l'animale muore

and the animal dies.

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

Siamo stati in grado di creare infezioni virulente

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

in combinazione con le molecole anti 'quorum sensing'

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

molecole che sono simili alle reali

ma leggermente diverse che ho indicato qui nella diapositiva

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

Quello che sappiamo è che se iniettiamo nell'animale

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

un batterio patogeno - un batterio patogeno resistente alle molte medicine -

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

e contemporaneamente iniettiamo la molecola anti-quorum sensing

in fact, the animal lives.

l'animale sopravvive

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

Pensiamo che questa sia la nuova generazione di antibiotici

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

che ci permetteranno di superare almeno all'inizio

this big problem of resistance.

questo grosso problema di resistenza alle medicine

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

Spero di avervi convinto che i batteri possono comunicare fra loro

usando parole chimiche

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

ma hanno un lessico chimico molto complicato

that we're just now starting to learn about.

che siamo cominciando a comprendere solo ora

Naturalmente quello che questo meccanismo permette ai batteri di fare

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

è di essere multicellulari

So in the spirit of TED,

e, nello spirito di TED, lo fanno tutti assieme

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

perchè l'unione fa la differenza.

Succede che questi batteri hanno questo comportamento collettivo

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

che permette loro di compiere cose

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

che non potrebbero mai realizzare

se agissero in solitudine

What I would hope that I could further argue to you

Spero inoltre di potervi convincere

che questa è l'invenzione della multicellularità.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

I batteri hanno abitato sulla terra per miliardi di anni

humans, couple hundred thousand.

gli esseri umani per solo duecentomila

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

per cui pensiamo che i batteri abbiano inventato le regole

di funzionamento dellle organizzazioni multicellulari.

Crediamo che studiando i batteri

And we think by studying bacteria,

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

possiamo apprendere molto sul funzionamento multicellulare del corpo umano

So we know that the principles and the rules,

Sappiamo che i principi e le regole

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

se possiamo comprenderli in questi organismi primitivi

la speranza è che si applichino anche

the hope is that they will be applied

alle malattie dell'uomo ed al comportamento umano

to other human diseases and human behaviors as well.

Spero che quello che avete imparato

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

è che i batteri distinguono i loro simili dagli altri

So by using these two molecules,

usando queste molecole possono dire 'io' e 'tu'

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

Che naturalmente è quello che facciamo anche noi uomini

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

sia molecolarmente

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

che nel mondo esterno

but I think about the molecular stuff.

ma io penso al mondo molecolare

This is exactly what happens in your body.

Questo è esattamente quello che succede nel vostro corpo

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

non è che le cellule del vostro cuore e quelle dei vostri reni si mescolino ogni giorno

e questo perchè c'è tutta questa chimica circolante

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

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

queste molecole che riconoscono a quale di questi gruppi appartengono

e quale è il proprio compito.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Crediamo che i batteri abbiano inventato questo meccanismo

e che voi abbiate evoluto alcune migliorie esteriori

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.

ma le idee di base siano in questi semplici sistemi che possiamo studiare.

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

L'ultima cosa è che, focalizzando l'aspetto pratico della ricerca,

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

è che abbiamo creato queste molecole anti 'quorum sensing'

that are being developed as new kinds of therapeutics.

che vengono sviluppate come una nuova linea di medicine

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

ma per finire con una pubblicità a favore di tutti i buoni e miracolosi batteri

that live on the earth,

che vivono sulla terra.

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

Abbiamo anche creato molecole pro 'quorum sensing'.

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

Abbiamo sperimentato su alcuni sistemi con molecole incentivanti

Ricordatevi che esistono 10 volte tante cellule batteriche

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

in you or on you, keeping you healthy.

in e su di voi che vi mantengono sani

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

Cerchiamo inoltre di migliorare la conversazione

dei batteri che vivono simbioticamente con voi

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

con la speranza di migliorare la vostra salute

migliorando queste conversazioni

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

in modo che i batteri facciano quello che vogliamo facciano

better than they would be on their own.

meglio di quando lavorano nel loro modo naturale.

Finally, I wanted to show you --

In fine volevo mostrarvi

this is my gang at Princeton, New Jersey.

la mia gang all'Univerità di Princeton

Tutto quello che vi ho raccontato è stato scoperto da qualcuno in quella foto

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

Spero che quando imparate qualcosa

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

su come funziona il mondo della natura

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

Voglio dire che ogni qualvolta leggete qualcosa sul giornale

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

o vi capita di sentire una notizia strana sul mondo naturale

è stato scoperto da un ragazzo

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

La scienza è fatta da questi giovani

tutti questi ragazzi hanno tra i 20 e i 30 anni

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

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

e sono il motore che produce le scoperte scientifiche in questo paese

ed è una fortuna lavorare con loro

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

(Applause)

io continuo ad invecchiare ma loro rimangono sempre della stessa età

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

ed è un lavoro pazzo e bellissimo

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Voglio anche ringraziarvi per avermi invitato qui.

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

E' un grande piacere partecipare a questa 'conference'.

(Applause)

(Applauso)

Thanks.

Grazie

(Applause)

(Applauso)