Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Translator: Helmi Shafandy Buhollia Reviewer: Pei Fang Ng

Bakteria ialah organisma tertua yang hidup di bumi.

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

Sudah berbilion tahun ia berada di sini

and what they are are single-celled microscopic organisms.

dan ia merupakan organisma mikroskopik unisel.

So they're one cell

Ia hanya terdiri daripada 1 sel dan memiliki sifat istimewa,

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

iaitu ia hanya mempunyai 1 DNA.

So they have very few genes and genetic information

Ia hanya mempunyai beberapa gen

dan informasi genetik untuk mengekod semua ciri yang dijalankan.

to encode all of the traits that they carry out.

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

Cara hidup bakteria ialah,

ia mengambil makanan dari persekitaran,

from the environment,

they grow to twice their size,

membesar 2 kali ganda saiznya, membahagi diri di bahagian tengah,

they cut themselves down in the middle,

dan 1 sel tadi menjadi 2, 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,

Ia membesar dan membahagi, ia satu kehidupan yang membosankan,

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

tapi saya ingin menyatakan bahawa anda mempunyai

interaksi yang amat hebat dengan makhluk ini.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Anda fikir bahawa anda manusia, saya pun begitu.

and this is sort of how I think of you.

Katakan lelaki ini mewakili seorang manusia,

This man is supposed to represent a generic human being,

Katakan lelaki ini mewakili seorang manusia,

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

semua bulatan dalamnya mewakili sel-sel yang membina tubuh anda.

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

Terdapat sekitar satu trilion sel yang membentuk diri kita,

siapa diri kita dan mampu membuat segala apa yang kita lakukan,

and able to do all the things that we do.

tapi anda mempunyai 10 trilion sel bakteria

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

dalam atau pada diri anda pada setiap masa.

at any moment in your life.

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

Jadi, sel bakteria 10 kali lebih banyak

daripada sel-sel seorang manusia.

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

Semestinya, DNA yang diambil kira,

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

jadi inilah semua A, T, G, C

yang membina kod genetik, dan memberikan semua ciri-ciri anda.

and give you all your charming characteristics.

Anda miliki lebih kurang 30,000 gen.

You have about 30,000 genes.

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

Tapi anda mempunyai 100 kali lebih banyak gen bakteria

yang memainkan peranan dalam atau pada badan anda seumur hidup.

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 bagus pun, anda hanyalah 10% manusia,

tapi mungkin hanya 1% manusia,

depending on which of these metrics you like.

bergantung kepada skala mana yang anda suka.

I know you think of yourself as human beings,

Anda anggap diri anda manusia,

tapi saya anggap anda 90% atau 99% bakteria.

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

(Laughter)

(Gelak ketawa)

And these bacteria are not passive riders.

Bakteria-bakteria ini bukan penumpang yang pasif.

These are incredibly important; they keep us alive.

Ia amat penting; ia membantu kita terus hidup.

They cover us in an invisible body armor

Ia melindungi badan kita dengan perisai yang tidak kelihatan

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

yang menahan serangan luar agar kita kekal sihat.

yang menahan serangan luar agar kita kekal sihat.

They digest our food, they make our vitamins,

Ia menghadamkan makanan kita, membuat vitamin untuk kita,

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

ia melatih sistem imun kita

untuk memastikan bakteria perosak tidak berjangkit.

Ia melakukan semua perkara yang hebat ini

So they do all these amazing things

yang membantu kita dan ia amat penting untuk memastikan kita hidup.

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

Ia tidak pernah mendapat liputan kerana semua ini,

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

tapi ia banyak mendapat liputan kerana melakukan banyak perkara buruk.

tapi ia banyak mendapat liputan kerana melakukan banyak perkara buruk.

Jadi, ada banyak jenis bakteria di bumi ini

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 sepatutnya berada dalam atau pada badan anda bila-bila masa pun,

dan jika ada, ia membuatkan anda sakit teruk.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

Soalan bagi makmal saya ialah, sama ada anda mahu memikirkan

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

semua perkara baik yang dilakukannya, atau semua perkara buruk yang dilakukannya.

or all the bad things that bacteria do.

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

Soalan kami ialah, bagaimana ia melakukan apa-apa sekalipun?

Maksud saya, ia sangat kecil,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

anda perlukan mikroskop untuk melihatnya.

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

Hidupnya membosankan kerana ia membesar dan membahagi

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

dan ia selalu dianggap sebagai organisma yang hidup menyendiri.

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

Bagi kita, ia terlalu kecil untuk memberikan kesan

to have an impact on the environment

kepada persekitaran

if they simply act as individuals.

jika ia bertindak secara individu.

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

Jadi kami mahu berfikir jika ada cara yang berlainan

bagaimana bakteria hidup.

Petunjuk kepada hal ini datang daripada bakteria lain dari lautan

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

yang bernama Vibrio fischeri.

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

Slaid ini ialah salah seorang ahli makmal saya

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

memegang satu bekas kultur bakteria dalam bentuk cecair,

bakteria cantik tidak berbahaya yang berasal 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,

Ia mempunyai ciri khas, iaitu menghasilkan cahaya.

Ia melakukan biopendarcahaya

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

seperti kelip-kelip menghasilkan cahaya.

We're not doing anything to the cells here,

Kami tidak melakukan apa-apa kepada sel-sel itu.

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

Kami hanya mengambil gambar dengan menutup lampu bilik,

dan inilah yang kami nampak.

and this is what we see.

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

Apa yang menarik perhatian kami

bukanlah penghasilan cahaya oleh bakteria itu,

but when the bacteria made light.

tapi bila masanya ia menghasilkan cahaya.

What we noticed is when the bacteria were alone,

Berdasarkan perhatian kami, apabila ia bersendirian,

so when they were in dilute suspension,

apabila ia berada dalam jumlah yang kecil, ia tidak menghasilkan cahaya.

they made no light.

Tapi apabila ia membiak sehingga jumlah tertentu,

But when they grew to a certain cell number,

semua bakteria ini menghasilkan cahaya serentak.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

Soalannya, bagaimana bakteria, organisma primitif ini,

How can bacteria, these primitive organisms,

mengetahui perbezaaan masa ia bersendirian

tell the difference from times when they're alone

dan masa ia berada dalam komuniti,

and times when they're in a community,

dan kemudiannya melakukan sesuatu bersama.

and then all do something together?

Apa yang kami tahu ialah, ia berkomunikasi sesama sendiri,

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

dan ia berkomunikasi menggunakan bahasa kimia.

and they talk with a chemical language.

Katakan, ini sel bakteria saya.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Apabila ia bersendirian, ia tidak menghasilkan cahaya.

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

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

Tapi, ia menghasilkan dan merembeskan molekul kecil

that you can think of like hormones,

yang boleh dianggap sebagai hormon,

and these are the red triangles.

Ia diwakili segitiga merah. Apabila ia bersendirian,

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

molekul ini hanya berlalu sahaja, jadi tiada cahaya.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Tapi apabila bakteria itu membesar dan berganda

and they're all participating in making these molecules,

dan semuanya turut serta menghasilkan semua molekul ini,

maka jumlah sel tambahan molekul itu

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

bertambah mengikut kadar jumlah sel bakteria.

And when the molecule hits a certain amount

Apabila molekul ini mencapai jumlah tertentu

that tells the bacteria how many neighbors there are,

yang memberitahu bakteria jumlah "jiran" mereka,

they recognize that molecule

maka bakteria mengenali molekul tersebut

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

dan semua bakteria itu menghasilkan cahaya serentak.

And so that's how bioluminescence works --

Itulah caranya ia menghasilkan cahaya;

they're talking with these chemical words.

ia berkomunikasi menggunakan bahasa kimia ini.

Vibrio fischeri melakukannya kerana faktor biologi.

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

again, another plug for the animals in the ocean.

Satu lagi promosi untuk haiwan dari lautan,

Vibrio fischeri hidup di dalam sotong ini.

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

Ini Sotong Bobtail Hawaii. Ia telah diterbalikkan.

Ini Sotong Bobtail Hawaii. Ia telah diterbalikkan.

It's been turned on its back,

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

Harap anda dapat melihat dua lobus yang bercahaya ini

These house the Vibrio fischeri cells.

dan ia dihuni oleh sel-sel Vibrio fischeri,

They live in there, at high cell number.

mereka hidup di situ dalam jumlah yang banyak

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

molekul itu ada di situ dan ia menghasilkan cahaya.

Sotong ini mahu bersama bakteria ini

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

kerana ia mahukan cahaya itu.

is because it wants that light.

Cara dua organisma ini berfungsi ialah,

The way that this symbiosis works

sotong kecil ini hidup di persisiran pantai Hawaii,

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

just in sort of shallow knee-deep water.

dalam paras air sedalam paras lutut.

And the squid is nocturnal,

Sotong ini aktif pada malam, jadi pada siang hari

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

ia menimbuskan dirinya dalam pasir dan tidur,

tapi pada waktu malam, ia keluar mencari makanan.

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

So on bright nights

Pada waktu malam yang terdapat banyak cahaya bintang atau bulan,

when there's lots of starlight or moonlight,

ia yang dapat menembus ke dalam air

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

tempat sotong itu tinggal kerana airnya hanya sedalam beberapa kaki.

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

Sotong ini telah membina pengatup

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

yang boleh buka dan tutup organ khas bercahaya yang mengisi bakteria itu.

over the specialized light organ housing the bacteria.

Ia memiliki pengesan di belakangnya.

And then it has detectors on its back

Jadi, ia boleh tahu berapa banyak cahaya bintang atau bulan mengenai belakangnya.

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

And it opens and closes the shutter

Ia buka dan tutup pengatup itu

so the amount of light coming out of the bottom,

agar jumlah cahaya yang keluar dari bahagian bawahnya

which is made by the bacterium,

yang dihasilkan oleh bakteria ini

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

sama dengan jumlah cahaya yang mengenai belakangnya;

so the squid doesn't make a shadow.

jadi, sotong ini tidak menghasilkan bayang-bayang.

So it actually uses the light from the bacteria

Ia menggunakan cahaya daripada bakteria

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

untuk membalas cahaya yang terkena badannya sebagai alat anti pemangsa;

jadi, pemangsa tidak dapat melihat bayang-bayangnya,

so predators can't see its shadow,

mengira pergerakannya dan makannya.

calculate its trajectory and eat it.

Ini seperti pengebom hendap di lautan

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(Gelak ketawa)

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

Namun, sotong ini menghadapi masalah besar

kerana ia mengandungi kultur pekat bakteria yang akan mati ini, dan ia tidak dapat menampungnya.

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

and it can't sustain that.

kerana ia mengandungi kultur pekat bakteria yang akan mati ini, dan ia tidak dapat menampungnya.

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

Jadi apa yang berlaku ialah, setiap pagi apabila matahari terbit

sotong itu kembali tidur, menanam dirinya dalam pasir,

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

dan ia mempunyai pam yang berhubung dengan rentak tidur bangunnya,

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

apabila matahari terbit, ia mengepam keluar sejumlah 95% bakteria tersebut.

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

So now the bacteria are dilute,

Sekarang bakteria itu telah cair, dan hormon kecil molekul itu sudah tiada lagi,

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

jadi ia tidak menghasilkan cahaya.

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

Tapi sotong itu tidak kisah, ia tidur dalam pasir.

Tatkala siang berlalu, bakteria itu berganda,

And as the day goes by, the bacteria double,

ia mengeluarkan molekul, dan terhasillah cahaya

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

pada waktu malam, tepat pada masa yang dikehendaki sotong itu.

exactly when the squid wants it.

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

Pertamanya, kami memikirkan bagaimana bakteria ini melakukannya,

but then we brought the tools of molecular biology to this

tapi kami gunakan kaedah molekul biologi dalam hal ini

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

untuk memikirkan apakah mekanisma sebenarnya.

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

Kami dapati - katakanlah ini sel bakteria saya,

is that Vibrio fischeri has a protein.

Vibrio fischeri itu mempunyai protein

That's the red box --

iaitu diwakili kotak merah; ia enzim yang membuat

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

hormon molekul kecil itu - diwakili segitiga merah.

the red triangle.

And then as the cells grow,

Apabila sel-sel itu membiak, ia mengeluarkan molekul itu

they're all releasing that molecule into the environment,

ke persekitaran, jadi terdapat banyak molekul di situ.

so there's lots of molecule there.

Bakteria itu mempunyai liang penerima di permukaan sel

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

yang sepadan dengan molekul tersebut.

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

Semua ini seperti liang penerima pada permukaan sel-sel anda.

Apabila bilangan molekul ini sampai ke jumlah tertentu

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

yang menunjukkan jumlah sel,

it locks down into that receptor

ia melekat pada liang penerima

and information comes into the cells

dan maklumat sampai kepada sel-sel

yang memberitahu sel-sel untuk memulakan

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

tindakan bersama untuk menghasilkan cahaya.

Why this is interesting is because in the past decade,

Hal ini menarik kerana dalam abad yang lalu,

we have found that this is not just some anomaly

kami dapati bahawa ini bukan satu kejanggalan

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

bagi bakteria pelik bercahaya dalam gelap yang hidup dalam lautan;

semua bakteria mempunyai sistem seperti ini.

all bacteria have systems like this.

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

Jadi, semua bakteria berkomunikasi sesama sendiri.

They make chemical words, they recognize those words,

ia menghasilkan perkataan kimia, ia memahaminya,

and they turn on group behaviors

dan ia memulakan tindakan berkumpulan

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

yang hanya akan berjaya apabila semua bakteria bertindak bersama.

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

kami menamakannya penderiaan kuorum.

They vote with these chemical votes,

Bakteria mengundi dengan undi kimia ini,

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

undi itu dikira, dan semua bakteria bertindak balas terhadap undi tersebut.

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

Apa yang penting dalam ceramah ini ialah,

kita tahu bahawa terdapat beratus-ratus perilaku

that bacteria carry out in these collective fashions.

yang dilakukan oleh bakteria secara kolektif.

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

Tapi, yang terpenting ialah kemudaratan.

Ia bukanlah beberapa bakteria menyerang anda

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

dan ia mula merembeskan beberapa toksin.

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

Anda sangat besar, itu tidak akan memberikan kesan kepada anda.

Apa yang dilakukannya ialah,

But what they do, we now understand,

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

ia masuk ke dalam badan anda, tunggu, mula membiak,

they count themselves with these little molecules,

mengira bilangannya dengan molekul-molekul kecil ini,

and they recognize when they have the right cell number

dan ia tahu apabila ia capai jumlah yang sepatutnya

dan jika semua bakteria itu melancarkan serangan penyakit serentak,

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

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

ia akan berjaya mengatasi "tuan rumah"nya yang besar.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

Bakteria selalu mengawal penyebaran penyakit dengan penderiaan kuorum.

Itulah caranya ia berfungsi.

So that's how it works.

Kami kemudiannya melihat apakah sebenarnya molekul-molekul ini;

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

These were the red triangles on my slides before.

ia diwakili segitiga merah dalam slaid sebelum ini.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Ini molekul Vibrio fischeri.

This is the word that it talks with.

Ini perkataan yang digunakan untuk berkomunikasi.

And then we started to look at other bacteria,

Jadi, kami mula melihat bakteria lain,

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

dan ini hanya beberapa molekul yang telah kami temui.

Saya harap anda dapat lihat bahawa semua molekul ini mempunyai perkaitan.

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

Saya harap anda dapat lihat bahawa semua molekul ini mempunyai perkaitan.

The left-hand part of the molecule is identical

Bahagian kiri molekul ini adalah sama

in every single species of bacteria.

bagi setiap spesis bakteria,

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

tapi pada bahagian kanan molekul ini ada sedikit perbezaan bagi setiap spesis.

in every single species.

Ia memberikan pengkhususan spesis kepada bahasa-bahasa perhubungan.

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

Ia memberikan pengkhususan spesis kepada bahasa-bahasa perhubungan.

So each molecule fits into its partner receptor

Setiap molekul ini hanya padan dengan liang penerima rakannya.

and no other.

Jadi, ini ialah perbualan persendirian dan sulit.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Perbualan ini ialah komunikasi sesama spesis.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Setiap bakteria menggunakan molekul tertentu sebagai bahasa perhubungan

that allows it to count its own siblings.

yang membolehkannya mengira jumlah kelompoknya.

Apabila kami sampai ke tahap ini,

Once we got that far,

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

kami mula memahami bahawa bakteria mempunyai perilaku sosial sebegini.

Tapi apa yang kami sebenarnya fikirkan ialah, pada hampir setiap masa

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

bakteria tidak hidup hanya sesama sendiri, ia hidup dalam campuran hebat

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

dengan ratusan atau ribuan spesis bakteria lain.

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

Ia digambarkan pada slaid ini. Ini kulit anda.

This is your skin.

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

Ini graf mikro kulit anda.

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

Mana-mana saja pada badan anda, ia kelihatan begini.

Saya harap anda dapat lihat bahawa terdapat pelbagai jenis bakteria di situ.

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 kami mula memikirkan jika ini memang komunikasi bakteria,

and it's about counting your neighbors,

dan ia berkenaan mengira jumlah "jiran" mereka.

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

Tidak cukup hanya mampu berkomunikasi sesama spesis,

pasti terdapat cara untuk membuat pengiraan

There has to be a way to take a census

bakteria lain dalam populasi.

of the rest of the bacteria in the population.

Jadi, kami kembali kepada faktor biologi molekul dan mula mengkaji bakteria lain.

So we went back to molecular biology

Jadi, kami kembali kepada faktor biologi molekul dan mula mengkaji bakteria lain.

and started studying different bacteria.

Apa yang kami dapati ialah,

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

sebenarnya, bakteria boleh bertutur banyak bahasa.

Semua bakteria mempunyai sistem spesis spesifik;

They all have a species-specific system,

ia mempunyai molekul yang menyatakan "aku"

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

Tapi, terdapat sistem kedua yang kami temui, ia agak umum.

that we've discovered, that's generic.

Tapi, terdapat sistem kedua yang kami temui, ia agak umum.

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

Jadi ia mempunyai enzim kedua yang menghasilkan signal kedua

and it has its own receptor,

dan ia mempunyai liang penerimanya sendiri,

and this molecule is the trade language of bacteria.

dan molekul ini ialah bahasa khusus untuk bakteria.

Ia digunakan oleh semua jenis bakteria lain

It's used by all different bacteria,

dan ia bahasa komunikasi antara spesis.

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

Apa yang berlaku ialah, bakteria dapat mengira

berapa banyak "aku" dan berapa banyak "kau".

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

And they take that information inside,

Ia menerima maklumat tersebut,

and they decide what tasks to carry out

dan menentukan apakah tugas yang akan dijalankan

bergantung kepada siapa yang minoriti dan siapa yang majoriti dalam populasi tertentu.

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

of any given population.

bergantung kepada siapa yang minoriti dan siapa yang majoriti dalam populasi tertentu.

Then, again, we turned to chemistry,

Kemudian, kami kembali semula kepada faktor kimia,

and we figured out what this generic molecule is --

dan kami temui apa dia molekul umum ini;

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

ia berbentuk bujur merah muda pada slaid sebelum ini, ini dia.

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

Ia molekul kecil 5 karbon.

Perkara penting yang kami telah pelajari ialah,

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

setiap bakteria ini mempunyai enzim yang sama dan menghasilkan enzim yang sama.

and makes exactly the same molecule.

setiap bakteria ini mempunyai enzim yang sama dan menghasilkan enzim yang sama.

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

Jadi, ia menggunakan molekul ini untuk komunikasi sesama spesis.

Jadi, ia menggunakan molekul ini untuk komunikasi antara spesis.

This is the bacterial Esperanto.

Ini ialah bakteria Esperanto.

(Laughter)

(Gelak ketawa)

So once we got that far,

Apabila kami sampai ke tahap ini, kami dapati bahawa

we started to learn that bacteria can talk to each other

bakteria boleh berkomunikasi sesama sendiri dengan menggunakan bahasa kimia ini.

with this chemical language.

Kami mula memikirkan bahawa mungkin kami boleh lakukan sesuatu yang praktikal.

But we started to think

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

Kami mula memikirkan bahawa mungkin kami boleh lakukan sesuatu yang praktikal.

Saya telah beritahu anda bahawa bakteria mempunyai kelakuan sosial begini;

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

ia 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

Saya juga beritahu anda bahawa satu perkara penting yang dilakukannya ialah,

mulakan serangan penyakit menggunakan penderiaan kuorum.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Kami terfikir, bagaimana jika kami lakukan sesuatu

So we thought:

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

agar ia tidak boleh berkomunikasi atau tidak boleh mendengar?

Mungkinkah ini menjadi satu jenis antibiotik baru?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

Anda baru dengar dan anda telah tahu

bahawa kita ketandusan antibiotik.

that we're running out of antibiotics.

Kini, bakteria mampu menentang banyak ubat

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

kerana semua antibiotik yang kita gunakan membunuh bakteria.

They either pop the bacterial membrane,

Tisu kulit bakteria dipecahkan,

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

akibatnya bakteria tidak boleh mereplikasi DNAnya.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Kita bunuh bakteria dengan antibiotik tradisional

and that selects for resistant mutants.

dan itu menghasilkan mutasi yang mampu menentang.

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

Kini, tentulah kita mempunyai masalah sedunia

in infectious diseases.

mengenai penyakit berjangkit.

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

Kami terfikir, bagaimana jika kami lakukan pengubahsuaian perilaku

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

agar bakteria ini tidak boleh berkomunikasi dan mengira,

tidak tahu bila untuk melancarkan serangan penyakit.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

Itulah yang kami lakukan; kami menggunakan 2 strategi.

and we've sort of taken two strategies.

Pertama, kami sasarkan sistem komunikasi antara spesis.

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

Pertama, kami sasarkan sistem komunikasi sesama spesis.

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

Kami wujudkan molekul yang seperti molekul sebenar

tapi ia sedikit berbeza.

but they're a little bit different.

Jadi ia melekat pada liang-liang penerima itu,

And so they lock into those receptors,

dan ia hilangkan keupayaan untuk mengenali keadaan sebenar.

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Dengan menumpukan kepada sistem merah,

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

kami berjaya hasilkan molekul antikuorum untuk spesis tertentu, atau untuk penyakit tertentu.

kami berjaya hasilkan molekul antikuorum untuk spesis tertentu, atau untuk penyakit tertentu.

anti-quorum-sensing molecules.

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

Kami juga lakukan perkara yang sama kepada sistem merah muda.

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

Kami ambil molekul universal ini dan mengubahnya sedikit;

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

jadi kami telah hasilkan penentang

kepada sistem komunikasi antara spesis.

Harapan kami, ini akan digunakan sebagai antibiotik

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

that work against all bacteria.

yang berkesan terhadap semua bakteria.

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

Saya akan tunjukkan strateginya kepada anda.

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

Yang ini, kami gunakan molekul antara spesis,

but the logic is exactly the same.

tapi logiknya adalah sama.

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

Apabila bakteria masuk ke dalam haiwan, dalam kes ini, seekor tikus,

Apabila bakteria masuk ke dalam haiwan, dalam kes ini, seekor tikus,

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

ia tidak memulakan serangan virus segera.

It gets in, it starts growing,

Ia masuk ke dalam, mula membiak dan merembeskan molekul penderiaan kuorum.

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

Ia masuk ke dalam, mula membiak dan merembeskan molekul penderiaan kuorum.

It recognizes when it has enough bacteria

Setelah terdapat bakteria yang cukup,

that now they're going to launch their attack,

ia akan mulakan serangan dan haiwan itu akan mati.

ia akan mulakan serangan dan haiwan itu akan mati.

and the animal dies.

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

Kami berjaya menyebabkan serangan penyakit,

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

tapi kami juga memberikan molekul antipenderiaan kuorum;

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

jadi, molekul ini kelihatan seperti molekul sebenar.

tapi ia sedikit berbeza seperti yang ditunjukkan pada slaid ini.

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

Kini, kami tahu bahawa jika kami berikan haiwan ini

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

bakteria patogen, iaitu bakteria yang mampu menentang pelbagai ubat,

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

dan molekul antipenderiaan kuorum,

in fact, the animal lives.

maka haiwan itu akan hidup.

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

Kami fikir bahawa inilah antibiotik masa depan

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

dan ia akan membantu kita mengatasi masalah penentangan.

this big problem of resistance.

dan ia akan membantu kita mengatasi masalah penentangan.

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

Harap-harap anda tahu, bakteria ini berkomunikasi sesama sendiri,

ia menggunakan kimia sebagai bahasa,

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

ia mempunyai bahasa kimia yang sangat rumit

that we're just now starting to learn about.

yang kami baru hendak mengkaji tentangnya.

Semestinya, apa yang membolehkan bakteria melakukannya

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

adalah dengan menjadi multisel.

So in the spirit of TED,

Dengan semangat TED, ia melakukannya bersama

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

kerana ia membawa perubahan.

Bakteria mempunyai perilaku kolektif ini

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

dan ia mampu melakukan kerja

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

yang tidak boleh dilakukan

jika ia bertindak secara individu.

What I would hope that I could further argue to you

Saya harap, saya boleh katakan bahawa

ini ialah penciptaan multisel.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

Bakteria telah berada di bumi selama berbilion tahun;

humans, couple hundred thousand.

manusia pula beratus ribu tahun.

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

Kami fikir bahawa bakteria membuat peraturan

bagaimana organisasi multisel berlaku.

Kami fikir, dengan mengkaji bakteria,

And we think by studying bacteria,

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

kita boleh mendalami kepelbagaian sel di dalam badan manusia.

So we know that the principles and the rules,

Kita tahu prinsip dan undang-undangnya,

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

jika kita mendapat tahu daripada organisma primitif ini,

harapannya ialah, ia akan digunakan

the hope is that they will be applied

untuk penyakit lain pada manusia dan perilaku manusia.

to other human diseases and human behaviors as well.

Saya harap, anda telah belajar bahawa

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

bakteria boleh membezakan dirinya daripada bakteria lain.

So by using these two molecules,

Dengan menggunakan 2 molekul ini, ia boleh membezakan "aku" dan "kau".

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

Sudah tentu, itulah yang kita lakukan

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

dari segi molekul dan dari segi komunikasi,

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

dari segi molekul dan dari segi komunikasi,

but I think about the molecular stuff.

tapi saya fikirkan dari segi molekul.

This is exactly what happens in your body.

Inilah yang berlaku di dalam badan anda.

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

Sel-sel jantung dan sel-sel buah pinggang anda tidak bergabung setiap hari,

ia kerana semua proses kimia ini terus berlaku;

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 ini dapat membezakan sel-sel di dalam kumpulan sel itu,

dan apakah tugasnya.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Kami fikir bahawa bakteria yang menghasilkannya;

anda hanya menghasilkan loceng dan wisel,

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 idea ini terdapat dalam sistem-sistem ini yang boleh dikaji.

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

Saya mahu mengulang bahawa terdapat bahagian praktikal

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

dan kami telah hasilkan molekul antipenderiaan kuorum

that are being developed as new kinds of therapeutics.

yang sedang dibangunkan sebagai penyembuh baru.

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

Bagi semua bakteria yang baik dan hebat yang hidup di bumi,

that live on the earth,

kami juga telah hasilkan molekul propenderiaan kuorum.

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

kami juga telah hasilkan molekul propenderiaan kuorum.

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

Kami telah sasarkan semua sistem itu agar semua molekul itu berfungsi dengan lebih baik.

Ingat, terdapat 10 kali ganda atau lebih banyak sel bakteria

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 yang memastikan anda sihat.

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

Kami juga cuba menggalakkan komunikasi

bakteria yang hidup bersama anda,

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

dengan harapan ia akan menjadikan anda lebih sihat,

menjadikan komunikasi itu lebih baik;

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

jadi, bakteria boleh lakukan perkara yang kita mahu mereka lakukan

better than they would be on their own.

lebih baik lagi daripada yang dilakukannya sendiri.

Finally, I wanted to show you --

Akhirnya, saya ingin tunjukkan kepada anda

this is my gang at Princeton, New Jersey.

ahli-ahli kami di Princeton, New Jersey.

Semua yang saya ceritakan tadi ditemui oleh seseorang di dalam gambar itu.

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

Saya harap apabila anda belajar sesuatu,

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

contohnya bagaimana alam semula jadi berfungsi,

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

apabila anda membaca sesuatu dalam akhbar

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

atau mendengar sesuatu yang pelik tentang alam semula jadi,

ia dilakukan oleh anak-anak.

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

Sains diusahakan oleh golongan ini. Mereka berusia antara 20 hingga 30 tahun.

Sains diusahakan oleh golongan ini. Mereka berusia antara 20 hingga 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.

Mereka ialah enjin yang menggerakkan penemuan saintifik di negara ini.

Adalah amat bertuah untuk bekerja bersama golongan ini.

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

(Applause)

Saya semakin tua dan mereka tetap dengan usia yang sama;

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

ia sebuah kerjaya yang amat menggembirakan.

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Saya ingin mengucapkan terima kasih kerana menjemput saya ke sini.

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

Ia satu layanan hebat untuk berada di persidangan ini.

(Applause)

(Tepukan)

Thanks.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepukan)