Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

296,679 views ・ 2009-04-08

TED


Vennligst dobbeltklikk på de engelske undertekstene nedenfor for å spille av videoen.

Translator: Olav Andreas Marschall Reviewer: Einar Berg
Bakterier er de eldste levende organismer på jorda.
00:19
Bacteria are the oldest living organisms on the earth.
0
19012
2802
00:21
They've been here for billions of years,
1
21838
2021
De har vært her for milliarder av år
00:23
and what they are are single-celled microscopic organisms.
2
23883
3953
og de er encellede mikroskopiske organismer.
00:27
So they're one cell
3
27860
1296
De er altså én celle og de har denne spesielle egenskapen
00:29
and they have this special property that they only have one piece of DNA.
4
29180
3672
at de har kun én del med DNA.
00:32
So they have very few genes and genetic information
5
32876
2928
De har veldig få gener,
og lite genetisk informasjon for å kode alle funksjonene som de kan bruke.
00:35
to encode all of the traits that they carry out.
6
35828
2998
00:38
And the way bacteria make a living is that they consume nutrients
7
38850
3377
Bakterier tjener til livets opphold
ved å bruke sine evner til å oppta næringsstoffer fra omgivelsene,
00:42
from the environment,
8
42251
1160
00:43
they grow to twice their size,
9
43435
1674
deretter vokser de til det dobbelte av sin opprinnelig størrelse, så deler de seg i midten,
00:45
they cut themselves down in the middle,
10
45133
1879
og en celle blir til to, og så videre og så videre.
00:47
and one cell becomes two, and so on and so on.
11
47036
2712
00:49
They just grow and divide and grow and divide -- so a kind of boring life,
12
49772
3892
De vokser og deler seg, vokser og deler seg -- altså et slags kjedelig liv,
00:53
except that what I would argue is that you have an amazing interaction
13
53688
3305
likevel vil jeg hevde at dere
er i et forbløffende samspill med disse små krypene.
00:57
with these critters.
14
57017
1234
00:58
I know you guys think of yourself as humans,
15
58275
2083
Jeg vet at dere ser på dere som mennesker, og det er vel omtrent slik jeg ser på dere også.
01:00
and this is sort of how I think of you.
16
60382
1891
Denne personen skal representere
01:02
This man is supposed to represent a generic human being,
17
62297
3237
et generisk menneske,
01:05
and all of the circles in that man are all the cells that make up your body.
18
65558
4158
og alle sirkler i personen er samtlige cellene som kroppen deres består av.
01:09
There's about a trillion human cells that make each one of us who we are
19
69740
4144
Det er omtrent en billiard menneskeceller som gjør enhver av oss
til den vi er og i stand til å gjøre alt det vi gjør,
01:13
and able to do all the things that we do.
20
73908
2070
men dere har 10 billiarder bakterie celler
01:16
But you have 10 trillion bacterial cells in you or on you
21
76002
3341
inn i dere eller på dere under hele livet deres.
01:19
at any moment in your life.
22
79367
1301
01:20
So, 10 times more bacterial cells than human cells on a human being.
23
80692
4614
Altså, 10 ganger flere bakterieceller
enn menneskeceller i et menneske.
01:25
And, of course, it's the DNA that counts,
24
85330
1976
Og selvsagt, siden det er DNA som teller,
01:27
so here's all the A, T, Gs and Cs that make up your genetic code
25
87330
3410
her er alle A'ene, T'ene, G'ene og C'ene
som det genetiske materialet består av, som gir dere alle de sjarmerende egenskapene.
01:30
and give you all your charming characteristics.
26
90764
2216
Dere har sirka 30.000 gener.
01:33
You have about 30,000 genes.
27
93004
1666
01:34
Well, it turns out you have 100 times more bacterial genes
28
94694
3330
Derfor har dere 100 ganger så mange bakterielle gener
som spiller en rolle i dere eller på dere under hele livet.
01:38
playing a role in you or on you all of your life.
29
98048
3542
01:41
So at the best, you're 10 percent human; more likely, about one percent human,
30
101614
4840
I beste fall er dere derfor 10 prosent menneske,
men mer sannsynlig rundt en prosent menneske,
01:46
depending on which of these metrics you like.
31
106478
2408
avhengig av hvilken av disse målestokkene dere foretrekker.
01:48
I know you think of yourself as human beings,
32
108910
2121
Jeg vet at dere ser på dere selv som mennesker,
men jeg anser dere som 90 eller 99 prosent bakterier.
01:51
but I think of you as 90 or 99 percent bacterial.
33
111055
3251
01:54
(Laughter)
34
114330
1213
(Latter)
01:55
And these bacteria are not passive riders.
35
115567
2967
Disse bakterier er ikke passive omstreifere,
01:58
These are incredibly important; they keep us alive.
36
118558
3246
de er meget viktige, de holder oss i live.
02:01
They cover us in an invisible body armor
37
121828
2617
De omgir oss med en usynlig skuddsikker vest
02:04
that keeps environmental insults out so that we stay healthy.
38
124469
3837
som beskytter oss fra angrep fra omgivelsene
slik at vi holder oss i god helse.
02:08
They digest our food, they make our vitamins,
39
128330
2479
De fordøyer maten vår, de lager våre vitaminer,
02:10
they actually educate your immune system to keep bad microbes out.
40
130833
4198
faktisk lærer de immunsystemet deres til å
stenge dårlige mikrober ute
De gjør altså alt dette fantastiske
02:15
So they do all these amazing things
41
135055
2001
som hjelper oss og er nødvendig for å holde oss levende,
02:17
that help us and are vital for keeping us alive,
42
137080
3616
02:20
and they never get any press for that.
43
140720
2110
og likevel får de aldri noen hederlig omtale.
02:22
But they get a lot of press because they do a lot of terrible things as well.
44
142854
4202
Men de får en hel del oppmerksomhet fordi de gjør en masse
forferdelige ting også.
Det vil si, det er en masse bakterier på kloden
02:27
So there's all kinds of bacteria on the earth
45
147080
2408
02:29
that have no business being in you or on you at any time,
46
149512
3475
som har ingenting å gjøre i dere eller på dere,
og hvis de skulle være der, vil de gjøre dere veldig syke.
02:33
and if they are, they make you incredibly sick.
47
153011
3560
02:36
And so the question for my lab
48
156595
1453
Og derfor blir spørsmålet for vår lab om hvorvidt dere helst vil tenke på alle de
02:38
is whether you want to think about all the good things that bacteria do
49
158072
3426
gode gjerninger til bakterier eller alle de dårlige gjerninger.
02:41
or all the bad things that bacteria do.
50
161522
1927
02:43
The question we had is: How could they do anything at all?
51
163473
2734
Spørsmålet vi stilte oss, var hvordan kunne de egentlig gjøre noe som helst?
De er jo så utrolig små,
02:46
I mean, they're incredibly small.
52
166231
1598
02:47
You have to have a microscope to see one.
53
167853
1981
dere trenger et mikroskop for å se en av dem.
02:49
They live this sort of boring life where they grow and divide,
54
169858
3039
De lever dette ensformede livet sitt der de vokser og deler seg,
02:52
and they've always been considered to be these asocial, reclusive organisms.
55
172921
4724
og de har alltid blitt sett på som disse usosiale og avsondrete organismer.
02:57
And so it seemed to us that they're just too small
56
177669
2523
Derfor trodde vi at de rett og slett var for små til å ha en innvirkning
03:00
to have an impact on the environment
57
180216
1956
på sine omgivelser
03:02
if they simply act as individuals.
58
182196
2574
i den grad de bare agerte som individer.
03:04
So we wanted to think if there couldn't be a different way that bacteria live.
59
184794
4269
Og det var grunnen til at vi ville se om det ikke var en annen
måte bakterier lever på.
Hintet i denne retning kom fra en annen marin bakterie
03:09
And the clue to this came from another marine bacterium,
60
189087
3784
03:12
and it's a bacterium called "Vibrio fischeri."
61
192895
2428
ved navn Vibrio fischeri.
03:15
What you're looking at on this slide is just a person from my lab
62
195347
3552
Det dere ser på dette lysbilde er ganske enkelt noen fra min lab
03:18
holding a flask of a liquid culture of a bacterium,
63
198923
3133
som holder en beholder med en væskekultur med bakterier,
en harmløs og flott bakterie som kommer fra havet,
03:22
a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,
64
202080
3173
kalt for Vibrio fischeri.
03:25
named Vibrio fischeri.
65
205277
1429
03:26
And this bacterium has the special property that it makes light,
66
206730
3326
Denne bakterie har den spesielle egenskap at den lager lys,
eller bioluminescens,
03:30
so it makes bioluminescence,
67
210080
1393
03:31
like fireflies make light.
68
211497
1824
som lysbiller [også kalt "Sankthansormer"] lager lys.
03:33
We're not doing anything to the cells here,
69
213345
2035
Vi gjør ingenting med cellene her.
03:35
we just took the picture by turning the lights off in the room,
70
215404
2990
Vi tok bare dette bildet i det vi slo av lyset i rommet,
og det er dette vi kan se.
03:38
and this is what we see.
71
218418
1424
03:39
And what's actually interesting to us was not that the bacteria made light
72
219866
3723
Det som faktisk interesserte oss
var ikke at bakterier lager lys,
03:43
but when the bacteria made light.
73
223613
2157
men når bakterier lager lys.
03:45
What we noticed is when the bacteria were alone,
74
225794
2699
Det som slo oss var at når bakteriene var alene,
03:48
so when they were in dilute suspension,
75
228517
2155
det vil si når de var i et fortynnet miljø laget de ikke lys,
03:50
they made no light.
76
230696
1360
Men når de samlet seg og ble et visst antall celler
03:52
But when they grew to a certain cell number,
77
232080
2048
ville alle sammen slå lyset på samtidig.
03:54
all the bacteria turned on light simultaneously.
78
234152
3350
03:57
So the question that we had is:
79
237526
1728
Spørsmålet ble hvordan kan bakterier, disse primitive organismer,
03:59
How can bacteria, these primitive organisms,
80
239278
2714
se forskjell på når de er alene
04:02
tell the difference from times when they're alone
81
242016
2328
og når de er sammen med andre
04:04
and times when they're in a community,
82
244368
1891
for så å gjøre noe i felleskap.
04:06
and then all do something together?
83
246283
2127
Det vi har funnet ut er at måten de gjør dette på er ved å snakke sammen,
04:09
And what we figured out is that the way they do that is they talk to each other,
84
249024
4101
og de snakker et kjemisk språk.
04:13
and they talk with a chemical language.
85
253149
2170
Dette skal nå være min bakterie celle.
04:15
So this is now supposed to be my bacterial cell.
86
255343
2713
Når den er alene lager den ikke noe lys.
04:18
When it's alone, it doesn't make any light.
87
258080
2498
04:20
But what it does do is to make and secrete small molecules
88
260602
3754
Men, den produserer og utsondrer små molekyler
04:24
that you can think of like hormones,
89
264380
1878
som dere kan forestiller dere som slags hormoner,
04:26
and these are the red triangles.
90
266282
1699
og de er disse røde trekantene, og når bakterien er alene
04:28
And when the bacteria are alone, the molecules just float away,
91
268005
3601
vil molekylet ganske enkelt flyte bort og dermed blir det ingen lys.
04:31
and so, no light.
92
271630
1320
04:32
But when the bacteria grow and double
93
272974
1942
Men når bakterien vokser og dobles
04:34
and they're all participating in making these molecules,
94
274940
3337
og de alle sammen deltar i denne produksjonen av molekylene,
dette molekyl -- den utenomcellulære andel av dette molekylet
04:38
the molecule, the extracellular amount of that molecule,
95
278301
3484
04:41
increases in proportion to cell number.
96
281809
2827
vil øke proporsjonalt med antall celler.
04:44
And when the molecule hits a certain amount
97
284660
2285
Og når molekylet finns i en viss mengde,
04:46
that tells the bacteria how many neighbors there are,
98
286969
2540
og dette så informerer bakteriene om hvor mange naboer det er,
04:49
they recognize that molecule
99
289533
1494
de vil nå gjenkjenne dette molekylet
04:51
and all of the bacteria turn on light in synchrony.
100
291051
3607
og samtlige bakterier vil nå slå på lys synkront.
04:54
And so that's how bioluminescence works --
101
294682
2284
Det er slik bioluminescens fungerer --
04:56
they're talking with these chemical words.
102
296990
2146
de snakker med disse kjemiske ordene.
Årsaken til at Vibrio fischeri gjør dette er biologisk.
04:59
The reason Vibrio fischeri is doing that comes from the biology --
103
299160
3470
05:02
again, another plug for the animals in the ocean.
104
302654
3402
Et nytt poeng for havdyrene,
Vibrio fischeri lever i blekkspruten.
05:06
Vibrio fischeri lives in this squid.
105
306080
2276
05:08
What you're looking at is the Hawaiian bobtail squid.
106
308380
2676
Det dere ser her er en korthalet blekksprut fra Hawai,
og den er snudd opp ned,
05:11
It's been turned on its back,
107
311080
1644
05:12
and what I hope you can see are these two glowing lobes.
108
312748
3199
og jeg håper dere kan se de to glødende lappene
05:15
These house the Vibrio fischeri cells.
109
315971
2269
som huser Vibrio fischeri cellene,
05:18
They live in there, at high cell number.
110
318264
2004
de lever inne i disse, i et høyt antall
05:20
That molecule is there, and they're making light.
111
320292
2963
vil molekylet være der, og de lager lys.
Grunnen til at blekkspruten tolererer disse småskurkene
05:23
And the reason the squid is willing to put up with these shenanigans
112
323279
3261
er at den ønsker seg dette lyset.
05:26
is because it wants that light.
113
326564
1490
Måten denne symbiosen foregår
05:28
The way that this symbiosis works
114
328078
1978
er at den lille blekkspruten lever rett utenfor kysten til Hawai,
05:30
is that this little squid lives just off the coast of Hawaii,
115
330080
3399
05:33
just in sort of shallow knee-deep water.
116
333503
2327
i grunt knedypt vann.
05:35
And the squid is nocturnal,
117
335854
1527
Blekkspruten er et nattdyr, som på dagtid
05:37
so during the day, it buries itself in the sand and sleeps.
118
337405
3651
graver seg selv ned i sanden og sover,
men så om natta vil den komme ut for å jakte.
05:41
But then at night, it has to come out to hunt.
119
341080
2317
05:43
So on bright nights
120
343421
1244
På lyse netter med stjerneskinn og månelys
05:44
when there's lots of starlight or moonlight,
121
344689
2103
vil dette lyset kunne trenge gjennom vannet
05:46
that light can penetrate the depth of the water the squid lives in,
122
346816
3197
der blekkspruten holder til, siden det kun er snakk om sirka en meter dypt vann.
05:50
since it's just in those couple feet of water.
123
350037
2144
Det blekkspruten har utviklet er en utløser
05:52
What the squid has developed is a shutter that can open and close
124
352205
3728
som kan åpnes og lukkes over dette spesialiserte lysorgan som huser bakteriene.
05:55
over the specialized light organ housing the bacteria.
125
355957
3099
Så har det detektorer på bakre del
05:59
And then it has detectors on its back
126
359080
1976
som kan sanse hvor mye stjerne-og månelys treffer dens bakre del.
06:01
so it can sense how much starlight or moonlight is hitting its back.
127
361080
3494
06:04
And it opens and closes the shutter
128
364598
1813
Og den åpner og lukker utløseren
06:06
so the amount of light coming out of the bottom,
129
366435
2267
slik at mengden lys som kommer nedenfra --
06:08
which is made by the bacterium,
130
368726
1523
produsert av bakteriene --
06:10
exactly matches how much light hits the squid's back,
131
370273
2668
tilsvarer nøyaktig mengden lys som treffer blekksprutens bakre del,
06:12
so the squid doesn't make a shadow.
132
372965
1958
slik at blekkspruten ikke lager skygger.
06:14
So it actually uses the light from the bacteria
133
374947
2544
Den bruker faktisk lyset fra bakteriene
06:17
to counter-illuminate itself in an antipredation device,
134
377515
3521
til å mot-belyse seg selv, i et anti-predator system
som fjerner skygger som eventuelle rovdyr kunne ha sett,
06:21
so predators can't see its shadow,
135
381060
1996
den regner ut rovdyrets bane, og spiser den.
06:23
calculate its trajectory and eat it.
136
383080
1976
Dette er som havets 'stealth'-bombefly.
06:25
So this is like the stealth bomber of the ocean.
137
385080
2602
06:27
(Laughter)
138
387706
1174
(Latter)
06:28
But then if you think about it, this squid has this terrible problem,
139
388904
3257
Tenk på dette, blekkspruten har dette store problemet
med disse døende, tjukke bakteriekulturer i seg,
06:32
because it's got this dying, thick culture of bacteria,
140
392185
2713
06:34
and it can't sustain that.
141
394922
1455
og den klarer seg ikke med dette.
06:36
And so what happens is, every morning when the sun comes up,
142
396401
2895
Så det som skjer hver morgen ved soloppgang
er at blekkspruten vil gå til å sove, den graver seg ned i sanden,
06:39
the squid goes back to sleep, it buries itself in the sand,
143
399320
2836
og den har en pumpe som er koblet til dens døgnrytme,
06:42
and it's got a pump that's attached to its circadian rhythm.
144
402180
2830
og ved soloppgang vil den pumpe ut så mye som 95 prosent av bakteriene.
06:45
And when the sun comes up, it pumps out, like, 95 percent of the bacteria.
145
405034
4591
06:49
So now the bacteria are dilute,
146
409649
1652
Nå er de resterende bakteriene tynnet ut, de små hormon molekylene er borte,
06:51
that little hormone molecule is gone, so they're not making light.
147
411325
3152
og derfor lager de ikke noe lys lenger -
06:54
But, of course, the squid doesn't care, it's asleep in the sand.
148
414501
3033
men blekkspruten bryr seg ikke, så klart. Den sover jo i sanden.
I løpet av dagen vil bakteriene dobles i antall,
06:57
And as the day goes by, the bacteria double,
149
417558
2054
de sender ut molekylet, og igjen vil lys slås på
06:59
they release the molecule, and then light comes on at night,
150
419636
2825
om natta, akkurat når blekkspruten ønsker det.
07:02
exactly when the squid wants it.
151
422485
2109
07:04
So first, we figured out how this bacterium does this,
152
424618
3347
Først fant vi ut hvordan bakterien gjør dette,
07:07
but then we brought the tools of molecular biology to this
153
427989
2746
men så benyttet vi verktøy fra molekylærbiologien
07:10
to figure out, really, what's the mechanism.
154
430759
2152
for å finne den reelle virkemåten.
07:12
And what we found -- so this is now supposed to be my bacterial cell --
155
432935
4024
Og det vi fant -- så dette skal igjen være min bakterie celle --
07:16
is that Vibrio fischeri has a protein.
156
436983
1921
er at Vibrio fischeri har et protein
07:18
That's the red box --
157
438928
1189
det er den røde boksen -- et enzym som lager
07:20
it's an enzyme that makes that little hormone molecule,
158
440141
2974
dette lille hormon molekylet -- den røde trekanten.
07:23
the red triangle.
159
443139
1167
07:24
And then as the cells grow,
160
444330
1310
Og så, mens cellene vokste, vil alle sammen sende molekylet
07:25
they're all releasing that molecule into the environment,
161
445664
2706
ut i miljøet rundt, slik at det er massevis av dette molekylet omkring der.
07:28
so there's lots of molecule there.
162
448394
1662
Og bakterien har også en reseptor på sin celloverflate
07:30
And the bacteria also have a receptor on their cell surface
163
450080
3881
07:33
that fits like a lock and key with that molecule.
164
453985
2529
som passer som en nøkkel til en lås med dette molekylet.
07:36
These are just like the receptors on the surfaces of your cells.
165
456538
3590
De er som reseptorene på deres celler.
Når molekylet når en viss mengde --
07:40
So when the molecule increases to a certain amount,
166
460152
2423
07:42
which says something about the number of cells,
167
462599
2247
som forteller noe om antall celler --
07:44
it locks down into that receptor
168
464870
1749
vil det låse seg til reseptoren
07:46
and information comes into the cells
169
466643
2377
og informasjonen når cellene
som slår på
07:49
that tells the cells to turn on this collective behavior of making light.
170
469044
4859
denne kollektive atferden med å lage lys.
07:53
Why this is interesting is because in the past decade,
171
473927
2696
Dette er interessant fordi vi i det siste tiåret
07:56
we have found that this is not just some anomaly
172
476647
2243
har funnet ut at dette ikke er et avvik
07:58
of this ridiculous, glow-in-the-dark bacterium that lives in the ocean --
173
478914
3467
hos denne komiske, lys-i-mørke-bakterien som lever i havet --
nei, alle bacterier har slike systemer.
08:02
all bacteria have systems like this.
174
482405
1857
08:04
So now what we understand is that all bacteria can talk to each other.
175
484286
3633
Det vi forstår nå, er at alle bakterier kan snakke med hverandre.
08:07
They make chemical words, they recognize those words,
176
487943
2802
De lager kjemiske ord, de oppfatter slike ord,
08:10
and they turn on group behaviors
177
490769
2006
og de utløser gruppeatferd
08:12
that are only successful when all of the cells participate in unison.
178
492799
4598
som krever at samtlige celler bidrar unisont for å oppnå suksess.
08:17
So now we have a fancy name for this: we call it "quorum sensing."
179
497421
3412
Vi har et 'fancy' navn for dette, quorum sansing.
08:20
They vote with these chemical votes,
180
500857
2016
De avgir stemmer med disse kjemiske stemmesedler,
08:22
the vote gets counted, and then everybody responds to the vote.
181
502897
3944
sedlene blir talt opp, og så vil alle sammen svare i tråd med avstemningen.
08:26
What's important for today's talk is we know there are hundreds of behaviors
182
506865
3836
Det viktige med dette tema i dag
er at vi vet at det dreier seg om hundrevis av forskjellige atferdsmønstre
08:30
that bacteria carry out in these collective fashions.
183
510725
2928
som bakterier utøver i denne kollektive ånden.
08:33
But the one that's probably the most important to you is virulence.
184
513677
3503
Men det som trolig har størst betydning for dere er virulens (giftighet).
Her snakker vi ikke om en liten gjeng med bakterier
08:37
It's not like a couple bacteria get in you and start secreting some toxins --
185
517204
4247
som begynner å skille ut giftstoffer i dere --
08:41
you're enormous; that would have no effect on you, you're huge.
186
521475
3732
dere er altfor store til at dette ville gi noen effekt. Dere er kjempestore.
Vi forstår nå
08:45
But what they do, we now understand,
187
525231
2139
08:47
is they get in you, they wait, they start growing,
188
527394
2962
at de kommer seg inn, venter, begynner å vokse og blir mange,
08:50
they count themselves with these little molecules,
189
530380
2372
at de teller hvor mange de er gjennom disse molekyler,
08:52
and they recognize when they have the right cell number
190
532776
2635
og vil så forstå tidspunktet der de er mange nok bakterieceller
at dersom de angriper som samlet styrke,
08:55
that if all of the bacteria launch their virulence attack together,
191
535435
3221
08:58
they're going to be successful at overcoming an enormous host.
192
538680
3676
vil de kunne klare å overvinne en aldri så overveldende stor vert.
09:02
So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.
193
542380
4836
Bakterier kontroller alltid sykdomsprosessen med 'quorum sansing'.
Det er slikt det fungerer.
09:07
So that's how it works.
194
547732
1324
Vi gikk så over til å se nærmere på disse molekylene --
09:09
We also then went to look at what are these molecules.
195
549080
2649
09:11
These were the red triangles on my slides before.
196
551753
2584
de røde trekantene på mine lysbilder fra i sted.
09:14
This is the Vibrio fischeri molecule.
197
554361
2292
Dette er Vibrio fischeri molekylet.
09:16
This is the word that it talks with.
198
556677
1758
Det er dette ordet som bakterien bruker for å snakke.
09:18
And then we started to look at other bacteria,
199
558459
2148
Når vi deretter så til andre bakterier,
09:20
and these are just a smattering of the molecules that we've discovered.
200
560631
3406
og disse er kun et ørlite utvalg av slike molekyler som vi har oppdaget.
Jeg håper det er klart for dere
09:24
What I hope you can see is that the molecules are related.
201
564061
3240
at molekylene er av samme type.
09:27
The left-hand part of the molecule is identical
202
567325
2444
Venstre siden av molekylet er identisk
09:29
in every single species of bacteria.
203
569793
2603
i absolutt alle bakteriearter.
09:32
But the right-hand part of the molecule is a little bit different
204
572420
3086
Men høyre siden av molekylet er litt forskjellig fra art til art.
09:35
in every single species.
205
575530
1486
Gjennom dette blir
09:37
What that does is to confer exquisite species specificities to these languages.
206
577040
5499
uallminnelig artsavhengig informasjon en del av dette språket.
09:42
So each molecule fits into its partner receptor
207
582563
3242
Hvert av molekylene passer nøyaktig til partner reseptoren og ingen andre.
09:45
and no other.
208
585829
1157
Dette er altså private og konfidensielle konversjoner.
09:47
So these are private, secret conversations.
209
587010
2858
09:49
These conversations are for intraspecies communication.
210
589892
3815
Disse samtalene tjener kommunikasjon mellom arter.
09:53
Each bacteria uses a particular molecule that's its language
211
593731
4192
Forskjellige bakterier bruker egne molekyler til sitt språk,
09:57
that allows it to count its own siblings.
212
597947
3210
for å kunne telle antall av samme arten.
Nå som vi hadde kommet så langt,
10:02
Once we got that far,
213
602189
1220
10:03
we thought we were starting to understand that bacteria have these social behaviors.
214
603433
3972
trodde vi å begynne å forstå at bakterier viser sosial atferd.
Men det vi virkelig funderte på er at bakterier det meste av tiden
10:07
But what we were really thinking about is that most of the time,
215
607429
3055
ikke lever isolert, men i utrolige blandinger,
10:10
bacteria don't live by themselves, they live in incredible mixtures,
216
610508
3251
med hundrevis eller tusenvis av andre bakteriestammer.
10:13
with hundreds or thousands of other species of bacteria.
217
613783
2805
10:16
And that's depicted on this slide.
218
616612
1709
Dette er avbildet på lysbildet her. Det viser huden deres.
10:18
This is your skin.
219
618345
1156
10:19
So this is just a picture -- a micrograph of your skin.
220
619525
3018
Dette er bare et bilde -- et mikroskop-bilde av huden deres.
10:22
Anywhere on your body, it looks pretty much like this.
221
622567
2564
Overalt på kroppen, ser det nok så likt ut som dette,
og jeg håper dere forstår at det vil være all slags typer bakterier her.
10:25
What I hope you can see
222
625155
1242
10:26
is that there's all kinds of bacteria there.
223
626421
2115
10:28
And so we started to think, if this really is about communication in bacteria,
224
628560
4127
Vi begynte å tenke at dersom dette faktisk dreier seg om kommunikasjon mellom bakterier,
10:32
and it's about counting your neighbors,
225
632711
1920
og det dreier seg om å telle naboene,
10:34
it's not enough to be able to only talk within your species.
226
634655
3618
vil det ikke være nok å snakke med sine egne.
Det må være en måte å finne ut hvor mange det er av
10:38
There has to be a way to take a census
227
638297
2204
de andre bakterie-stammene i populasjonen.
10:40
of the rest of the bacteria in the population.
228
640525
2456
Derfor gikk vi tilbake til molekylærbiologien
10:43
So we went back to molecular biology
229
643005
2051
og studerte flere forskjellige bakterier,
10:45
and started studying different bacteria.
230
645080
1949
og det vi fant nå var at
10:47
And what we've found now is that, in fact, bacteria are multilingual.
231
647053
4003
bakteriene faktisk er fler-språklige.
De har alle et artsspesifikt system --
10:51
They all have a species-specific system,
232
651080
2976
de har et molekyl som betyr "meg".
10:54
they have a molecule that says "me."
233
654080
1822
10:55
But then running in parallel to that is a second system
234
655926
2770
Men så, parallelt har vi oppdaget et annet system,
10:58
that we've discovered, that's generic.
235
658720
2071
et generisk system.
11:00
So they have a second enzyme that makes a second signal,
236
660815
3061
De har altså et annet enzym som signaliserer noe annet,
11:03
and it has its own receptor,
237
663900
1679
det har sin egen reseptor,
11:05
and this molecule is the trade language of bacteria.
238
665603
3453
og dette molekylet er handelsspråket for bakteriene.
Det brukes av alle forskjellige bakterier
11:09
It's used by all different bacteria,
239
669080
1976
og er et art-uspesifikt språk.
11:11
and it's the language of interspecies communication.
240
671080
3443
11:14
What happens is that bacteria are able to count
241
674547
3509
Bakterier kan på denne måten telle
antallet av oss og antallet av dere.
11:18
how many of "me" and how many of "you."
242
678080
2098
11:20
And they take that information inside,
243
680202
2068
De tar informasjonen til seg,
11:22
and they decide what tasks to carry out
244
682294
2762
og bestemmer hva de skal gjøre
i forhold til hvem som er i mindretall og hvem som er i flertall
11:25
depending on who's in the minority and who's in the majority
245
685080
3019
11:28
of any given population.
246
688123
1944
i en gitt populasjon.
11:30
Then, again, we turned to chemistry,
247
690853
2105
Vi tyr igjen til kjemi,
11:32
and we figured out what this generic molecule is --
248
692982
2479
for å finne ut av dette artsmessige molekylet --
11:35
that was the pink ovals on my last slide, this is it.
249
695485
3152
de rosa ovalene på mitt siste lysbilde, her er det.
11:38
It's a very small, five-carbon molecule.
250
698661
2728
Det er et veldig lite fem karbon molekyl.
Det viktige vi lærte her
11:41
And what the important thing is that we learned
251
701413
2260
11:43
is that every bacterium has exactly the same enzyme
252
703697
2809
er at hver bakterie har nøyaktige det samme enzym
11:46
and makes exactly the same molecule.
253
706530
2187
og lager nøyaktig samme molekyl.
11:48
So they're all using this molecule for interspecies communication.
254
708741
3790
Så alle sammen benytter seg av dette molekylet
for kommunikasjon mellom arter.
11:52
This is the bacterial Esperanto.
255
712555
2680
Dette er den bakterielle esperanto.
11:55
(Laughter)
256
715259
1423
(Latter)
11:56
So once we got that far,
257
716706
1384
Når vi hadde vi begynt å lære oss
11:58
we started to learn that bacteria can talk to each other
258
718114
2634
at bakterier kan snakke med hverandre med dette kjemiske språket.
12:00
with this chemical language.
259
720772
1350
Vi begynte nå å spekulere i om det kunne være noe
12:02
But we started to think
260
722146
1150
12:03
that maybe there is something practical that we can do here as well.
261
723320
3354
praktisk vi kunne gjøre her i tillegg.
Jeg har nevnt for dere at bakterier har alle disse sosiale atferdsmønstre,
12:06
I've told you that bacteria have all these social behaviors,
262
726698
2857
at de kommuniserer med disse molekyler.
12:09
that they communicate with these molecules.
263
729579
2062
12:11
Of course, I've also told you that one of the important things they do
264
731665
3331
Ikke minst var jeg inne på hvordan de
igangsetter sykdomsfremmkallende angrep ved å bruke 'quorum sansing'.
12:15
is to initiate pathogenicity using quorum sensing.
265
735020
3036
Vel, hva om vi kunne lage bakterier
12:18
So we thought:
266
738080
1153
12:19
What if we made these bacteria so they can't talk or they can't hear?
267
739257
3728
som ikke kan snakke eller ikke kan høre?
Kunne det bli en ny type antibiotika?
12:23
Couldn't these be new kinds of antibiotics?
268
743009
2649
12:25
And of course, you've just heard and you already know
269
745682
2477
Som dere sikkert har hørt
går vi snart "tomme" for antibiotika.
12:28
that we're running out of antibiotics.
270
748183
1849
Bakterier er blitt veldig mye mer resistent for mange slike medisiner,
12:30
Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,
271
750056
2708
12:32
and that's because all of the antibiotics that we use kill bacteria.
272
752788
3977
på grunn av alle disse antibiotika som vi bruker for å drepe bakterier.
12:36
They either pop the bacterial membrane,
273
756789
2110
Antibiotika sprenger bakteriemembranen,
12:38
they make the bacterium so it can't replicate its DNA.
274
758923
2903
eller endrer bakterien slik at den ikke kan replisere DNA'et.
12:41
We kill bacteria with traditional antibiotics,
275
761850
2394
Vi dreper bakterier med tradisjonelle antibiotika,
12:44
and that selects for resistant mutants.
276
764268
2526
og det selekterer for de resistente mutantene.
12:46
And so now, of course, we have this global problem
277
766818
2749
Og derfor har vi nå intet mindre enn dette globale problemet
12:49
in infectious diseases.
278
769591
1658
med smittsomme sykdommer.
12:51
So we thought, what if we could sort of do behavior modifications,
279
771273
3372
Vi tenkte, hva om vi kunne gjøre en slags endring av atferden,
12:54
just make these bacteria so they can't talk, they can't count,
280
774669
3388
gjøre dem til bakterier som kan verken snakke, telle,
uten evne til å angripe oss.
12:58
and they don't know to launch virulence?
281
778081
2401
13:00
So that's exactly what we've done,
282
780506
1681
Og det er dette vi gjør, vi forfølger to strategier.
13:02
and we've sort of taken two strategies.
283
782211
1908
Den første går ut på å ramme
13:04
The first one is, we've targeted the intraspecies communication system.
284
784143
4189
det artsspesifikke kommunikasjonssystemet.
13:08
So we made molecules that look kind of like the real molecules, which you saw,
285
788356
4225
Vi har laget molekyler som ser omtrent ut som de opprinnelige molekylene --
som dere har sett -- men med noen små forskjeller.
13:12
but they're a little bit different.
286
792605
1710
De låser seg inn i reseptorene,
13:14
And so they lock into those receptors,
287
794339
1855
og blokkerer mottakelsen av de ekte.
13:16
and they jam recognition of the real thing.
288
796218
2746
13:18
So by targeting the red system,
289
798988
1929
Ved å ramme det røde systemet,
13:20
what we are able to do is make species-specific, or disease-specific,
290
800941
4946
kan vi gjøre det
artsspesifikk, eller sykdomsspesifikke anti-quorum sansing molekyler.
13:25
anti-quorum-sensing molecules.
291
805911
1835
13:27
We've also done the same thing with the pink system.
292
807770
2589
Vi gjorde det samme med det rosa systemet.
13:30
We've taken that universal molecule and turned it around a little bit
293
810383
3430
Vi tok det universale molekylet, snudde det litt rundt
13:33
so that we've made antagonists of the interspecies communication system.
294
813837
4219
og laget dermed motstykker
til det artsuavhengige kommunikasjonssystemet.
Vi håper dette vil kunne brukes i bredbånds-antibiotika
13:38
The hope is that these will be used as broad-spectrum antibiotics
295
818080
4227
13:42
that work against all bacteria.
296
822331
1966
mot all slags bakterier.
13:44
And so to finish, I'll show you the strategy.
297
824321
2760
Avslutningsvis vil jeg vise dere strategien.
13:47
In this one, I'm just using the interspecies molecule,
298
827105
2662
I denne her bruker jeg kun arts-uspesifikke molekylet,
13:49
but the logic is exactly the same.
299
829791
2119
men logikken bak er akkurat den samme.
13:51
So what you know is that when that bacterium gets into the animal --
300
831934
3253
Dere vet at når bakterien kommer seg inn i dyret,
i dette tilfelle, en mus,
13:55
in this case, a mouse --
301
835211
1169
13:56
it doesn't initiate virulence right away.
302
836404
2395
vil den vente med å angripe verten.
13:58
It gets in, it starts growing,
303
838823
1715
Den kommer seg inn, vokser, utsondrer
14:00
it starts secreting its quorum-sensing molecules.
304
840562
2846
sine quorum sensum molekyer.
14:03
It recognizes when it has enough bacteria
305
843432
2374
Den forstår når de er mange nok
14:05
that now they're going to launch their attack,
306
845830
2164
til å kunne gå til angrep,
og dyret vil til slutt dø.
14:08
and the animal dies.
307
848018
1303
14:09
And so what we've been able to do is to give these virulent infections,
308
849345
3543
Vi kunne gi slike voldsomme infeksjoner,
14:12
but we give them in conjunction with our anti-quorum-sensing molecules.
309
852912
3843
men nå skjer de samtidig med vår anti-quorum sansing molekyler --
14:16
So these are molecules that look kind of like the real thing,
310
856779
2858
så dette er er molekyler som ser ut som "ekte vare",
bare en smule forskjellig, som jeg har avbildet på lysbildet.
14:19
but they're a little different, which I've depicted on this slide.
311
859661
3113
Vi vet at når vi infiserer dyret med
14:22
What we now know is that if we treat the animal with a pathogenic bacterium --
312
862798
3725
et sykdomsframkallende bakterium -- et multi-resistent bakterium --
14:26
a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --
313
866547
2277
14:28
in the same time we give our anti-quorum-sensing molecule,
314
868848
4024
samtidig som vi tilfører våre anti-quorum sansing molekyler,
14:32
in fact, the animal lives.
315
872896
1879
vil dyret faktisk klare seg.
14:34
And so we think that this is the next generation of antibiotics,
316
874799
3228
Vi tror at at dette vil kunne bli neste generasjons antibiotikum
14:38
and it's going to get us around, at least initially,
317
878051
2489
og kunne holde oss i gang, i det minste til å begynne med,
14:40
this big problem of resistance.
318
880564
2174
holde dette store resistens problemet i sjakk.
14:42
What I hope you think is that bacteria can talk to each other,
319
882762
3233
Jeg håper dere nå er enige i at bakterier kan snakke med hverandre,
at de bruker kjemiske stoffer som sine ord,
14:46
they use chemicals as their words,
320
886019
2150
14:48
they have an incredibly complicated chemical lexicon
321
888193
3086
at de har et meget komplisert kjemisk leksikon,
14:51
that we're just now starting to learn about.
322
891303
2733
som vi nettopp har begynt å forstå.
Og dette vil gjøre bakterier istand til å
14:54
Of course, what that allows bacteria to do is to be multicellular.
323
894060
4828
blir flercellet.
14:58
So in the spirit of TED,
324
898912
1805
I tråd med med TED's ånd gjør de noe sammen
15:00
they're doing things together because it makes a difference.
325
900741
3876
for å utgjøre en forskjell.
Bakterier har altså disse kollektive samhandlinger,
15:04
What happens is that bacteria have these collective behaviors,
326
904641
3282
15:07
and they can carry out tasks
327
907947
1789
og de kan utføre ting,
15:09
that they could never accomplish if they simply acted as individuals.
328
909760
4160
som de aldri kunne ha klart å gjøre
om de hadde opptredd som individer.
15:13
What I would hope that I could further argue to you
329
913944
3201
Jeg vil i tillegg forsøke å argumentere for
at dette er også oppfinnelsen av "fler-cellet-liv".
15:17
is that this is the invention of multicellularity.
330
917169
2600
15:19
Bacteria have been on the earth for billions of years;
331
919793
3600
Bakterier har vært på denne jorden i milliarder av år.
15:23
humans, couple hundred thousand.
332
923417
2043
Mennesker -- noen hundre tusener.
15:25
So we think bacteria made the rules for how multicellular organization works.
333
925484
5509
Vi tror at bakterier en gang lagde reglene
for hvordan flercellete organisasjoner fungerer.
Vi tror at ved å studere bakterier,
15:31
And we think by studying bacteria,
334
931017
2393
15:33
we're going to be able to have insight about multicellularity in the human body.
335
933434
4117
vil vi få innsyn i flercellet liv i vår menneskelige kropp.
15:37
So we know that the principles and the rules,
336
937575
2148
Vi vet at prinsippene og reglene,
15:39
if we can figure them out in these sort of primitive organisms,
337
939747
3022
om vi kan finne dem i disse mer eller mindre primitive organismer,
og vi håper at dette vil kunne bli benyttet
15:42
the hope is that they will be applied
338
942793
1792
i forbindelse med menneskelig sykdom og atferd.
15:44
to other human diseases and human behaviors as well.
339
944609
2804
Jeg håper dere nå kan se
15:48
I hope that what you've learned
340
948245
1526
15:49
is that bacteria can distinguish self from other.
341
949795
2347
at bakterier kan skille mellom seg selv og andre.
15:52
So by using these two molecules,
342
952166
1530
Ved å bruke disse to molekyler kan de si "meg" og de kan si "deg".
15:53
they can say "me" and they can say "you."
343
953720
2259
Dette er jo selvsagt noe vi også gjør,
15:56
And again, of course, that's what we do,
344
956003
1977
både molekylært
15:58
both in a molecular way, and also in an outward way,
345
958004
3462
men også på en utadvendt måte,
16:01
but I think about the molecular stuff.
346
961490
1929
men altså om molekylære ting.
16:03
This is exactly what happens in your body.
347
963443
2018
Dette er jo dette som skjer i kroppene deres.
16:05
It's not like your heart cells and kidney cells get all mixed up every day,
348
965485
3595
Det er jo ikke slik at hjerteceller og nyreceller blander seg hver dag,
og det er fordi det foregår denne kjemien,
16:09
and that's because there's all of this chemistry going on,
349
969104
2751
16:11
these molecules that say who each of these groups of cells is
350
971879
3177
disse molekylene som forteller hvilken av gruppene de tilhører,
og hvilke oppgaver de har.
16:15
and what their tasks should be.
351
975080
1874
16:16
So again, we think bacteria invented that,
352
976978
3078
Jeg gjentar, vi tror bakterier fant opp dette,
og dere har kun utviklet en par triks på toppen,
16:20
and you've just evolved a few more bells and whistles,
353
980080
2535
16:22
but all of the ideas are in these simple systems that we can study.
354
982639
4321
men alle ideene finnes i disse enklere systemer som vi kan studere.
16:26
And the final thing is, just to reiterate that there's this practical part,
355
986984
3700
En siste ting, for å understreke at det finnes praktiske mulgheter her,
16:30
and so we've made these anti-quorum-sensing molecules
356
990708
3038
og derfor har vi jo laget disse anti-quorum sansing molekyler
16:33
that are being developed as new kinds of therapeutics.
357
993770
2586
som er blitt utviklet som nye terapiformer.
16:36
But then, to finish with a plug for all the good and miraculous bacteria
358
996380
3470
Men for å avslutte med litt reklame for alle de gode og mirakuløse bakterier
16:39
that live on the earth,
359
999874
1524
som lever på jorda,
16:41
we've also made pro-quorum-sensing molecules.
360
1001422
2539
vi har også konstruert noen pro-quorum sansing molekyler.
16:43
So we've targeted those systems to make the molecules work better.
361
1003985
3231
Vi har målrettet disse systemer slik at molekylene fungerer bedre.
La oss huske at dere har 10 ganger eller mer bakterielle celler
16:47
So remember, you have these 10 times or more bacterial cells
362
1007240
3505
16:50
in you or on you, keeping you healthy.
363
1010769
2048
inn i dere og på dere, for å passe på helsa.
16:52
What we're also trying to do is to beef up the conversation
364
1012841
3303
Vi prøver også å forbedre samtaleevnen
til de bakterier som lever som mutualister med dere,
16:56
of the bacteria that live as mutualists with you,
365
1016168
2736
16:58
in the hopes of making you more healthy,
366
1018928
2048
på denne måten håper vi å gi dere bedre helse,
ved å forbedre samtalen,
17:01
making those conversations better,
367
1021000
1741
17:02
so bacteria can do things that we want them to do
368
1022765
2885
da vil bakterier kunne gjøre ting vi ønsker dem å gjøre
17:05
better than they would be on their own.
369
1025674
2775
bedre enn de ville ha klart uten hjelp.
17:08
Finally, I wanted to show you --
370
1028897
2071
Til slutt vil jeg gjerne vise dere
17:10
this is my gang at Princeton, New Jersey.
371
1030992
2184
gjengen min ved Princeton, New Jersey.
Alt jeg har berettet ble oppdaget av en eller annen på dette bildet.
17:13
Everything I told you about was discovered by someone in that picture.
372
1033200
3841
Forhåpentligvis når dere lærer nye ting,
17:17
And I hope when you learn things, like about how the natural world works --
373
1037065
3544
som f.eks. om naturen,
17:20
I just want to say that whenever you read something in the newspaper
374
1040633
3211
noe dere leser i avisa
17:23
or you hear some talk about something ridiculous in the natural world,
375
1043868
3370
eller hører noe merkelig om naturen,
vil dette være verket til et barn.
17:27
it was done by a child.
376
1047262
1499
17:28
So science is done by that demographic.
377
1048785
2314
Vitenskap fungerer på denne demografiske måten.
Alle sammen her er mellom 20 og 30 år gamle,
17:31
All of those people are between 20 and 30 years old,
378
1051123
3373
17:34
and they are the engine that drives scientific discovery in this country.
379
1054520
4537
og de er motoren til vitenskapelig oppdagelse i dette landet.
Vi er virkelig heldig å kunne jobbe på denne måten.
17:39
And it's a really lucky demographic to work with.
380
1059081
2355
17:41
(Applause)
381
1061460
1002
Jeg selv blir eldre og eldre, men de er alltid i samme alder,
17:42
I keep getting older and older, and they're always the same age.
382
1062486
3002
og det er rett og slett en forferdelig morsom jobb.
17:45
And it's just a crazy, delightful job.
383
1065512
2170
17:47
And I want to thank you for inviting me here,
384
1067706
2195
Takk for å ha invitert meg hit.
17:49
it's a big treat for me to get to come to this conference.
385
1069925
3019
Det er en stor glede for meg at jeg fikk komme til denne konferansen.
17:52
(Applause)
386
1072968
2260
(Applaus)
17:57
Thanks.
387
1077724
1198
Takk.
17:58
(Applause)
388
1078946
2900
(Klapping)
Om denne nettsiden

Denne siden vil introdusere deg til YouTube-videoer som er nyttige for å lære engelsk. Du vil se engelsktimer undervist av førsteklasses lærere fra hele verden. Dobbeltklikk på de engelske undertekstene som vises på hver videoside for å spille av videoen derfra. Undertekstene ruller synkronisert med videoavspillingen. Hvis du har kommentarer eller forespørsler, vennligst kontakt oss ved å bruke dette kontaktskjemaet.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7