Emma Teeling: The secret of the bat genome

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Tłumaczenie: Mateusz Tokarski Korekta: Joanna Zając

What I want you all to do right now

Chciałabym, żebyście zgadli,

is to think of this mammal that I'm going to describe to you.

o jakim ssaku mówię.

The first thing I'm going to tell you about this mammal

Przede wszystkim

is that it is essential for our ecosystems to function correctly.

jest on niezbędny dla prawidłowego funkcjonowania ekosystemu.

If we remove this mammal from our ecosystems,

Bez niego ekosystem przestanie działać.

they simply will not work.

Bez niego ekosystem przestanie działać.

That's the first thing.

Po drugie,

The second thing is that due to the unique sensory abilities

ze względu na jego wyjątkowe zmysły,

of this mammal, if we study this mammal,

badanie tego ssaka pozwoli nam

we're going to get great insight into our diseases

lepiej zrozumieć takie choroby

of the senses, such as blindness and deafness.

jak upośledzenie wzroku czy słuchu.

And the third really intriguing aspect of this mammal

Po trzecie zaś, wierzę,

is that I fully believe that the secret of everlasting youth

że sekret wiecznej młodości

lies deep within its DNA.

ukryty jest w jego DNA.

So are you all thinking?

Wiecie, o czym mówię?

So,

Oto on.

magnificent creature, isn't it?

Wspaniała istota, nieprawdaż?

Who here thought of a bat?

Ile osób pomyślało o nietoperzu?

Ah, I can see half the audience agrees with me,

Widzę, że połowa się ze mną zgadza,

and I have a lot of work to do to convince the rest of you.

a resztę będę musiała przekonać.

So I have had the good fortune for the past 20 years

Od 20 lat mam szczęście

to study these fascinating and beautiful mammals.

badać te piękne i fascynujące stworzenia.

One fifth of all living mammals is a bat,

Nietoperze stanowią jedną piątą wszystkich ssaków

and they have very unique attributes.

i mają wyjątkowe cechy.

Bats as we know them have been around on this planet

Bez większych zmian

for about 64 million years.

ten gatunek żyje na ziemi od 64 milionów lat.

One of the most unique things that bats do

Od innych ssaków odróżnia ich to,

as a mammal is that they fly.

że latają.

Now flight is an inherently difficult thing.

Lot to trudna rzecz.

Flight within vertebrates has only evolved three times:

U kręgowców lot wyewoluował tylko 3 razy:

once in the bats, once in the birds,

u nietoperzy, ptaków

and once in the pterodactyls.

i pterodaktyli.

And so with flight, it's very metabolically costly.

Lot wymaga dużo energii.

Bats have learned and evolved how to deal with this.

Nietoperze nauczyły się sobie z tym radzić.

But one other extremely unique thing about bats

Kolejną wyjątkową cechą jest to,

is that they are able to use sound

że nietoperze używają dźwięku do orientacji.

to perceive their environment. They use echolocation.

Stosują echolokację.

Now, what I mean by echolocation --

Polega ona na tym,

they emit a sound from their larynx out through their mouth

że w krtani produkują dźwięki,

or through their nose. This sound wave comes out

wydostające się przez nos lub pysk,

and it reflects and echoes back off objects in their environment,

które odbijają się od obiektów.

and the bats then hear these echoes

Fale dźwiękowe wracają jako echo,

and they turn this information into an acoustic image.

które zmieniane jest w akustyczny obraz otoczenia.

And this enables them to orient in complete darkness.

Pozwala to na orientowanie się w ciemności.

Indeed, they do look very strange. We're humans.

Wyglądają dziwacznie.

We're a visual species. When scientists first realized

Ludzie polegają na zmyśle wzroku.

that bats were actually using sound to be able to fly

Kiedy naukowcy zrozumieli, że nietoperze używają słuchu,

and orient and move at night, we didn't believe it.

żeby latać w nocy, nie wierzyliśmy.

For a hundred years, despite evidence to show

Pomimo dowodów, przez sto lat

that this is what they were doing, we didn't believe it.

nie przyjmowaliśmy tego do wiadomości.

Now, if you look at this bat, it looks a little bit alien.

Nietoperze wyglądają jak kosmici.

Indeed, the very famous philosopher Thomas Nagel

Znany filozof Thomas Nagel powiedział,

once said, "To truly experience an alien life form

że żeby doświadczyć całkowicie obcą formę życia,

on this planet, you should lock yourself inside a room

wystarczy zamknąć się w ciemnym pokoju

with a flying, echolocating bat in complete darkness."

z latającym nietoperzem.

And if you look at the actual physical characteristics

Kształt głowy

on the face of this beautiful horseshoe bat,

tego pięknego podkowca

you see a lot of these characteristics are dedicated

jest podporządkowany możliwości

to be able to make sound and perceive it.

wytwarzania i odbierania dźwięków.

Very big ears, strange nose leaves, but teeny-tiny eyes.

Duże uszy, dziwaczny nos i malutkie oczka.

So again, if you just look at this bat, you realize

Patrząc na tego nietoperza, zdajemy sobie sprawę,

sound is very important for its survival.

jak ważny jest dla niego dźwięk.

Most bats look like the previous one.

Większość nietoperzy wygląda podobnie.

However, there are a group that do not use echolocation.

Jest jednak grupa, która nie używa echolokacji.

They do not perceive their environment using sound,

Nie używają dźwięków.

and these are the flying foxes.

To latające lisy.

If anybody has ever been lucky enough to be in Australia,

Jeśli mieliście szczęście być w Australii,

you've seen them coming out of the Botanic Gardens in Sydney,

widzieliście, jak wylatują z ogrodów botanicznych w Sydney.

and if you just look at their face, you can see

Łatwo zauważyć, że mają większe oczy

they have much, much larger eyes and much smaller ears.

i małe uszy.

So among and within bats is a huge variation

Wśród nietoperzy istnieje więc ogromna różnorodność

in their ability to use sensory perception.

w zakresie używania zmysłów.

Now this is going to be important for what I'm going

To będzie bardzo ważne

to tell you later during the talk.

w dalszej części tej prezentacji.

Now, if the idea of bats in your belfry terrifies you,

Jeśli boicie się nietoperzy

and I know some people probably are feeling a little sick

i czujecie obrzydzenie

looking at very large images of bats,

patrząc na ich ogromne zdjęcia,

that's probably not that surprising,

nie ma w tym nic dziwnego.

because here in Western culture,

W kulturze europejskiej

bats have been demonized.

zawsze były one demonizowane.

Really, of course the famous book "Dracula,"

Część winy ponosi powieść "Drakula",

written by a fellow Northside Dubliner Bram Stoker,

napisana przez irlandczyka

probably is mainly responsible for this.

Brama Stokera.

However, I also think it's got to do with the fact

Jednak boimy się ich też dlatego,

that bats come out at night, and we don't

że nietoperze są nocnymi stworzeniami

really understand them. We're a little frightened by things

i ich nie rozumiemy.

that can perceive the world slightly differently than us.

Boimy się istot, które widzą świat inaczej niż my.

Bats are usually synonymous with some type of evil events.

Nietoperze zwykle uważano za zły omen.

They are the perpetrators in horror movies,

Pojawiają się w horrorach,

such as this famous "Nightwing."

jak znane "Nocne Skrzydła".

Also, if you think about it, demons

Demony zwykle mają nietoperze skrzydła,

always have bat wings, whereas birds, they typically --

podczas gdy anioły mają skrzydła ptasie.

or angels have bird wings.

podczas gdy anioły mają skrzydła ptasie.

Now, this is Western society, and what I hope to do tonight

Choć tak to wygląda na Zachodzie,

is to convince you of the Chinese traditional culture,

chcę wam pokazać, że w chińskiej tradycji

that they perceive bats as

nietoperze są bardzo szanowane.

creatures that bring good luck, and indeed, if you walk

Wchodząc do chińskiego domu,

into a Chinese home, you may see an image such as this.

możecie zobaczyć taki symbol.

This is considered the Five Blessings.

Oznacza on Pięć Błogosławieństw.

The Chinese word for "bat" sounds like the Chinese word

Chińskie słowa "nietoperz" i "szczęście" brzmią tak samo.

for "happiness," and they believe that bats

Chińczycy wierzą, że nietoperze przynoszą bogactwo,

bring wealth, health, longevity, virtue and serenity.

zdrowie, długowieczność, cnotę i spokój.

And indeed, in this image, you have a picture of longevity

Tu widać symbol długowieczności

surrounded by five bats.

otoczony nietoperzami.

And what I want to do tonight is to talk to you

Dziś chciałabym was przekonać,

and to show you that at least three of these blessings

że badając nietoperze,

are definitely represented by a bat, and that if we study bats

możemy zbliżyć się do otrzymania

we will get nearer to getting each of these blessings.

wszystkich tych błogosławieństw.

So, wealth -- how can a bat possibly bring us wealth?

Jak nietoperze mogą dać nam bogactwo?

Now as I said before, bats are essential for our ecosystems

Są niezbędne dla prawidłowego

to function correctly. And why is this?

funkcjonowania ekosystemu.

Bats in the tropics are major pollinators of many plants.

W tropikach zapylają wiele roślin.

They also feed on fruit, and they disperse the seeds

Jedzą owoce i rozsiewają ziarna.

of these fruits. Bats are responsible for pollinating

Zapylają na przykład agawy, z których produkuje się tequilę,

the tequila plant, and this is a multi-million dollar industry

a to wielomilionowy biznes dla Meksyku.

in Mexico. So indeed, we need them

Więc potrzebujemy ich

for our ecosystems to function properly.

dla poprawnego funkcjonowania ekosystemu.

Without them, it's going to be a problem.

Bez nich znajdziemy się w kropce.

But most bats are voracious insect predators.

Większość nietoperzy zjada owady.

It's been estimated in the U.S., in a tiny colony

Wedle szacunków, jedna mała kolonia

of big brown bats, that they will feed

mroczka brunatnego

on over a million insects a year,

zjada ponad milion insektów rocznie.

and in the United States of America, right now

Tymczasem w USA nietoperzom zagraża choroba

bats are being threatened by a disease known as white-nose syndrome.

znana jako zespół białego nosa.

It's working its way slowly across the U.S. and wiping out

Zabiła już tyle nietoperzy,

populations of bats, and scientists have estimated

że wedle szacunków

that 1,300 metric tons of insects a year are now

rocznie 1300 ton insektów więcej

remaining in the ecosystems due to the loss of bats.

pozostaje w ekosystemie.

Bats are also threatened in the U.S.

W USA nietoperze są również zagrożone

by their attraction to wind farms. Again, right now

przez elektrownie wiatrowe.

bats are looking at a little bit of a problem.

To poważne problemy.

They're going to -- They are very threatened

W samych Stanach Zjednoczonych

in the United States of America alone.

są bardzo zagrożone.

Now how can this help us?

Co to oznacza dla nas?

Well, it has been calculated that if we were to remove bats

Gdybyśmy usunęli z ekosystemu nietoperze,

from the equation, we're going to have to then use

musielibyśmy używać pestycydów,

insecticides to remove all those pest insects

żeby pozbyć się insektów

that feed on our agricultural crops.

niszczących rośliny uprawne.

And for one year in the U.S. alone, it's estimated

Tylko w Stanach kosztowałoby to rocznie

that it's going to cost 22 billion U.S. dollars,

blisko 22 miliardy dolarów.

if we remove bats. So indeed, bats then do bring us wealth.

Nietoperze przynoszą więc bogactwo.

They maintain the health of our ecosystems,

Utrzymują ekosystem w dobrym stanie

and also they save us money.

i pozwalają oszczędzić pieniądze.

So again, that's the first blessing. Bats are important

Tak więc pierwsze błogosławieństwo

for our ecosystems.

dotyczy ekosystemu.

And what about the second? What about health?

Kolejnym jest błogosławieństwo zdrowia.

Inside every cell in your body lies your genome.

W każdej komórce ciała znajduje się kod genetyczny

Your genome is made up of your DNA,

zbudowany z DNA,

your DNA codes for proteins that enable you to function

który koduje proteiny pozwalające nam żyć

and interact and be as you are.

i być, kim jesteśmy.

Now since the new advancements in modern molecular technologies,

Postęp w technologii molekularnej

it is now possible for us to sequence our own genome

umożliwił sekwencjonowanie genomów,

in a very rapid time and at a very, very reduced cost.

szybko i tanio.

Now when we've been doing this, we've realized

Dzięki temu zauważyliśmy,

that there's variations within our genome.

że istnieją wariacje w DNA.

So I want you to look at the person beside you.

Popatrzcie na swoich sąsiadów.

Just have a quick look. And what we need to realize

Różnice w waszych łańcuchach DNA

is that every 300 base pairs in your DNA, you're a little bit different.

wpływają na waszą wyjątkowość.

And one of the grand challenges right now

Jednym z największych wyzwań

in modern molecular medicine is to work out

w medycynie molekularnej jest pytanie,

whether this variation makes you more susceptible to diseases,

czy te wariacje wpływają na naszą podatność na choroby,

or does this variation just make you different?

czy jedynie na różnorodność?

Again, what does it mean here? What does this variation

Co nam tak naprawdę dają?

actually mean? So if we are to capitalize on all of this

Abyśmy mogli wykorzystać

new molecular data and personalized genomic information

coraz nowsze dane na temat DNA,

that is coming online that we will be able to have

coraz nowsze dane na temat DNA,

in the next few years, we have to be able to differentiate

musimy rozróżnić między tymi aspektami.

between the two. So how do we do this?

Jak to zrobić?

Well, I believe we just look at nature's experiments.

Przyglądając się eksperymentom przyrody.

So through natural selection, over time,

Drogą naturalnej selekcji mutacje,

mutations, variations that disrupt the function of a protein

które zakłócają funkcjonowanie białek,

will not be tolerated over time.

są eliminowane.

Evolution acts as a sieve. It sieves out the bad variation.

Ewolucja odrzuca złe rozwiązania.

And so therefore, if you look at the same region

Porównując ten sam fragment DNA

of a genome in many mammals that have been

u ssaków,

evolutionarily distant from each other

które nie są blisko spokrewnione

and are also ecologically divergent, you will get a better

i żyją w odmiennych warunkach,

understanding of what the evolutionary prior of that site is,

możemy zrozumieć genetyczny prototyp tego fragmentu.

i.e., if it is important for the mammal to function,

Jeśli dany fragment jest ważny

for its survival, it will be the same

dla poprawnego funkcjonowania organizmu,

in all of those different lineages, species, taxa.

będzie taki sam u różnych gatunków.

So therefore, if we were to do this,

Dlatego też należy wyodrębniać

what we'd need to do is sequence that region

sekwencje DNA

in all these different mammals and ascertain if it's the same

i porównywać u różnych ssaków.

or if it's different. So if it is the same,

Jeśli się nie różnią,

this indicates that that site is important for a function,

obszary te odpowiadają za pewne funkcje,

so a disease mutation should fall within that site.

a mutacja chorobowa zaistnieje właśnie tam.

So in this case here, if all the mammals that we look at

Jeśli wszystkie badane ssaki

have a yellow-type genome at that site,

mają żółty typ DNA,

it probably suggests that purple is bad.

fioletowy prawdopodobnie jest zły.

This could be even more powerful if you look at mammals

Lepiej widać to u ssaków,

that are doing things slightly differently.

które prowadzą różny odmienny życia.

So say, for example, the region of the genome

Przyjmijmy, że patrzymy na część DNA

that I was looking at was a region that's important for vision.

odpowiedzialną za wzrok.

If we look at that region in mammals that don't see so well,

Jeśli ssaki, które nie widzą dobrze,

such as bats, and we find that bats that don't see so well

jak nietoperze, posiadają fioletowy typ,

have the purple type, we know that this is probably

możemy założyć,

what's causing this disease.

że to on odpowiada za ten fakt.

So in my lab, we've been using bats to look at two different

W moim laboratorium badamy

types of diseases of the senses.

dwie choroby zmysłów.

We're looking at blindness. Now why would you do this?

Jedna z nich to ślepota.

Three hundred and fourteen million people are visually impaired, and

Ponad 300 milionów osób cierpi na zaburzenia wzroku.

45 million of these are blind. So blindness is a big problem,

45 milionów jest niewidomych. To spory problem.

and a lot of these blind disorders come from inherited diseases,

Wiele przypadków to choroby dziedziczne.

so we want to try and better understand

Chcemy więc zrozumieć,

which mutations in the gene cause the disease.

jakie mutacje powodują ślepotę.

Also we look at deafness. One in every 1,000

Badamy też głuchotę.

newborn babies are deaf, and when we reach 80,

1 na 1000 noworodków jest głuchy.

over half of us will also have a hearing problem.

W wieku 80 lat połowa osób ma problemy ze słuchem.

Again, there's many underlying genetic causes for this.

Choroby te mają podłoże genetyczne.

So what we've been doing in my lab

W moim laboratorium

is looking at these unique sensory specialists, the bats,

badamy nietoperze, istoty o wyspecjalizowanych zmysłach.

and we have looked at genes that cause blindness

Badamy geny powodujące ślepotę,

when there's a defect in them,

szukając w nich błędów.

genes that cause deafness when there's a defect in them,

Badamy też geny związane ze słuchem.

and now we can predict which sites are most likely to cause disease.

Potrafimy już wskazać regiony DNA powodujące głuchotę.

So bats are also important for our health,

Nietoperze są więc ważne dla zdrowia.

to enable us to better understand how our genome functions.

Pozwalają nam zrozumieć nasze geny.

So this is where we are right now,

Tyle wiemy teraz.

but what about the future?

Co jednak z przyszłością?

What about longevity?

Co z długowiecznością?

This is where we're going to go, and as I said before,

Jak już mówiłam,

I really believe that the secret of everlasting youth

wierzę, że sekret wiecznej młodości

lies within the bat genome.

leży w DNA nietoperzy.

So why should we be interested in aging at all?

Po co interesować się starzeniem?

Well, really, this is a picture drawn from the 1500s

Ten obraz pochodzi z XVI wieku i przedstawia

of the Fountain of Youth. Aging is considered

Fontannę Młodości.

one of the most familiar, yet the least well-understood,

Starzenie się to jeden z najbardziej powszechnych

aspects of all of biology, and really,

i najmniej poznanych procesów biologicznych.

since the dawn of civilization, mankind has sought to avoid it.

Od zarania dziejów próbujemy go uniknąć.

But we are going to have to understand it a bit better.

Musimy jednak lepiej go zrozumieć.

In Europe alone, by 2050, there is going to be

W samej Europie, do 2050 roku,

a 70 percent increase of individuals over 65,

liczba osób powyżej 65 lat wzrośnie o 70 procent,

and 170 percent increase in individuals over 80.

a tych powyżej 80 lat o 170 procent.

As we age, we deteriorate, and this deterioration

Z wiekiem nasze ciała niszczeją,

causes problems for our society, so we have to address it.

co jest problemem społecznym wartym uwagi.

So how could the secret of everlasting youth actually lie

Dlaczego więc mamy szukać sekretu młodości

within the bat genome? Does anybody want to hazard

w genomie nietoperza?

a guess over how long this bat could live for?

Kto zgadnie, ile żyją nietoperze?

Who -- put up your hands -- who says two years?

Kto uważa, że dwa lata?

Nobody? One? How about 10 years?

Nikt? 10 lat?

Some? How about 30?

Kilka osób. 30 lat?

How about 40? Okay, it's a whole varied response.

Może 40? Spore rozbieżności.

This bat is myotis brandtii. It's the longest-living bat.

Oto nocek Brandta, najdłużej żyjący nietoperz.

It lived for up to 42 years,

Osiągnął wiek 42 lat

and this bat's still alive in the wild today.

i nadal żyje na wolności.

But what would be so amazing about this?

Co w tym dziwnego?

Well, typically, in mammals there is a relationship

Otóż u ssaków istnieje zależność

between body size, metabolic rate,

między rozmiarem, przemianą materii,

and how long you can live for, and you can predict

a długością życia.

how long a mammal can live for given its body size.

Znając rozmiar ssaka, można przewidzieć jego długość życia.

So typically, small mammals live fast, die young.

Małe ssaki, jak myszy, żyją szybko i umierają młodo.

Think of a mouse. But bats are very different.

Inaczej jest u nietoperzy.

As you can see here on this graph, in blue,

Na tym wykresie zaznaczono na niebiesko

these are all other mammals, but bats

wszystkie inne ssaki.

can live up to nine times longer than expected

Nietoperze żyją 9 razy dłużej

despite having a really, really high metabolic rate,

niż można by oczekiwać, mimo szybkiej przemiany materii.

and the question is, how can they do that?

Jak one to robią?

There are 19 species of mammal that live longer

Istnieje 19 gatunków ssaków, które żyją dłużej

than expected, given their body size, than man,

niż sugerowałby ich rozmiar.

and 18 of those are bats.

18 z nich to nietoperze.

So therefore, they must have something within their DNA

W ich DNA musi więc być coś,

that ables them to deal with the metabolic stresses,

co pozwala im radzić sobie z przemianą materii.

particularly of flight. They expend three times more energy

W czasie lotu zużywają 3 razy więcej energii

than a mammal of the same size,

niż inne ssaki ich rozmiarów.

but don't seem to suffer the consequences or the effects.

Unikają jednak konsekwencji takiego obciążenia.

So right now, in my lab, we're combining

W moim laboratorium łączymy

state-of-the-art bat field biology, going out and catching

badania w terenie

the long-lived bats, with the most up-to-date,

z najnowszymi postępami

modern molecular technology to understand better

w technologii molekularnej,

what it is that they do to stop aging as we do.

w poszukiwaniu sposobu, w jaki unikają one starzenia.

And hopefully in the next five years, I'll be giving you a TEDTalk on that.

Mam nadzieję, że niebawem przedstawię wam wyniki.

Aging is a big problem for humanity,

Starzenie się to wielki problem ludzkości.

and I believe that by studying bats, we can uncover

Badając nietoperze, możemy zrozumieć

the molecular mechanisms that enable mammals

molekularne mechanizmy

to achieve extraordinary longevity. If we find out

pozwalające ssakom osiągać długowieczność.

what they're doing, perhaps through gene therapy,

Znając je, możemy osiągnąć podobny efekt u ludzi

we can enable us to do the same thing.

przy użyciu terapii genowej.

Potentially, this means that we could halt aging or maybe even reverse it.

Mogłoby to powstrzymać lub nawet cofnąć proces starzenia.

Just imagine what that would be like.

Wyobrażacie to sobie?

So really, I don't think we should be thinking of them

Nie powinniśmy więc traktować nietoperzy jak demony,

as flying demons of the night, but more as our superheroes.

ale jak superbohaterów.

And the reality is that bats can bring us so much benefit

Mogą nam dać wiele dobrego.

if we just look in the right place. They're good for our ecosystem,

Są niezbędne dla ekosystemu,

they allow us to understand how our genome functions,

pozwalają nam zrozumieć funkcjonowanie genomów

and they potentially hold the secret to everlasting youth.

i być może skrywają sekret wiecznej młodości.

So tonight, when you walk out of here and you look up

Kiedy więc spojrzycie na nocne niebo

in the night skies, and you see this beautiful flying mammal,

i ujrzycie te piękne ssaki, uśmiechnijcie się.

I want you to smile. Thank you. (Applause)

Dziękuję. (Brawa)