Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Bonnie Bassler explica como as bactérias se comunicam

Tradutor: Denise Bem David Revisor: Claudio Chagas

As bactérias são os mais antigos seres vivos na Terra.

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

Elas existem aqui há bilhões de anos

and what they are are single-celled microscopic organisms.

e elas são organismos unicelulares microscópicos.

So they're one cell

Elas são uma só célula e tem esta propriedade especial

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

que é ter um só pedaço de DNA.

So they have very few genes and genetic information

Elas têm poucos genes

e pouca informação genética que codifica todas as características que elas possuem.

to encode all of the traits that they carry out.

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

E a maneira pela qual as bactérias vivem,

é que elas consomem nutrientes do meio-ambiente,

from the environment,

they grow to twice their size,

elas crescem até atingir duas vezes o seu tamanho, e aí elas se cortam ao meio,

they cut themselves down in the middle,

e uma célula se transforma em duas, e assim por diante.

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,

Elas só fazem crescer e se dividir, crescer e se dividir -- é uma vida bem aborrecida,

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

exceto que eu argumentaria que nós temos

uma interação impressionante com estas criaturinhas.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Eu sei que vocês pensam em si próprios como sendo seres humanos, e é algo assim que eu também penso sobre vocês.

and this is sort of how I think of you.

Este homem representa

This man is supposed to represent a generic human being,

um ser humano genérico,

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

e todos o círculos neste homem representam células que formam o seu corpo.

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

Cerca de um trilhão de células nos compõem e

fazem de nós o que somos e nos capacitam a fazer tudo o que fazemos,

and able to do all the things that we do.

mas nós temos dez trilhões de células bacterianas

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

em nós, ou sobre nós, durante toda a nossa vida.

at any moment in your life.

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

Portanto, há dez vezes mais células bacterianas

que células humanas, em um ser humano.

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

E é claro, é o DNA que conta.

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

Portanto aqui estão os A,T,G e Cs

que compõem o seu código genético e lhe dão todas aquelas características charmosas.

and give you all your charming characteristics.

Vocês tem cerca de 30 000 genes.

You have about 30,000 genes.

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

Bem, acontece que vocês tem 100 vezes mais genes bacterianos

agindo em vocês, durante toda a sua vida.

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,

Na melhor hipótese, vocês são 10% humanos,

ou mais provavelmente, cerca de 1% humanos,

depending on which of these metrics you like.

dependendo de qual tipo de mensuração vocês usam.

I know you think of yourself as human beings,

Eu sei que vocês se consideram seres humanos,

mas eu penso em vocês como sendo 90 a 99% bacterianos.

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

(Laughter)

-risos-

And these bacteria are not passive riders.

Estas bactérias não são passageiros passivos,

These are incredibly important; they keep us alive.

elas são incrivelmente importantes, elas nos mantém vivos.

They cover us in an invisible body armor

Elas nos cobrem com uma armadura invisível

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

que nos protege das agressões ambientais

de forma que nos mantemos saudáveis.

They digest our food, they make our vitamins,

Elas digerem nossa comida, fazem nossas vitaminas,

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

elas educam nosso sistema imunológico, de fato,

para manter os micróbios maus fora de nós.

Portanto, elas fazem todas estas coisas incríveis

So they do all these amazing things

que nos ajudam e são vitais para nos manter vivos,

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

e elas nunca obtém publicidade por isto.

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

Mas elas obtém um monte de publicidade porque

elas fazem muitas coisas horríveis também.

Portanto, há vários tipos de bactérias na Terra

So there's all kinds of bacteria on the earth

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

que não tem nada a ver com vocês, ou com estar em vocês,

e se elas estão em vocês, elas os fazem ficar muito doentes.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

E portanto a questão para o meu laboratório é se vocês querem pensar sobre

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

todas as boas coias ou todas as más coisas que as bactérias fazem.

or all the bad things that bacteria do.

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

A questão que nós tínhamos era, como elas podem fazer o que quer que seja?

Eu quero dizer, elas são incrivelmente pequenas,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

é necessário ter um microscópio para vê-las.

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

Elas vivem esta vida aborrecida, crescendo e dividindo-se e

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

sempre foram consideradas organismos associais e solitários.

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

E nos pareceu que elas eram pequenas demais para ter um impacto

to have an impact on the environment

no meio-ambiente,

if they simply act as individuals.

se elas simplesmente agissem como indivíduos.

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

E portanto nós queríamos saber se não podia haver algo diferente

na maneira de viver das bactérias.

A chave nos veio através de uma bactéria marinha

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

chamada Vibrio fischeri

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

O que vocês vêem neste slide é uma pessoa do meu laboratório

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

segurando um frasco cheio de liquido de cultura de uma bactéria,

uma linda bactéria que não é daninha, vinda do oceano,

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

chamada Vibrio fischeri

named Vibrio fischeri.

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

Esta bactéria tem a propriedade especial de gerar luz,

ela gera bioluminescência,

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

da mesma forma que os vagalumes geram luz.

We're not doing anything to the cells here,

Nós não estamos fazendo nada com estas células aqui.

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

Nós só tiramos uma foto, após apagar as luzes do laboratório,

e isto é o que se vê.

and this is what we see.

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

O que foi interessante para nós

não é que a bactéria gerasse luz,

but when the bacteria made light.

mas quando ela gerava esta luz.

What we noticed is when the bacteria were alone,

O que nós vimos é que quando as bactérias estão sós,

so when they were in dilute suspension,

quando elas estão diluídas na suspensão, elas não geram nenhuma luz.

they made no light.

Mas quando elas crescem e chegam a um certo número,

But when they grew to a certain cell number,

todas as bactérias começaram a gerar luz simultaneamente.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

A nossa questão era, como bactérias, que são organismos primitivos,

How can bacteria, these primitive organisms,

sabem a diferença entre quando estão sós,

tell the difference from times when they're alone

ou quando estão em comunidade,

and times when they're in a community,

e aí fazem algo, todas juntas.

and then all do something together?

O que nós descobrimos é que elas falam umas com as outras,

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

e elas falam usando uma linguagem química.

and they talk with a chemical language.

Isto aqui representa uma célula bacteriana.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Quando ela está so, ela não produz nenhuma luz.

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

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

O que ela faz é fabricar e secretar pequenas moléculas

that you can think of like hormones,

que vocês podem considerar como hormônios,

and these are the red triangles.

e estão representadas aqui por triângulos vermelhos. Quando a bactéria está só

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

estas moléculas flutuam e se afastam, e não há luz.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Mas quando as bactérias crescem e dobram de número,

and they're all participating in making these molecules,

e quando todas estão participando na fabricação destas moléculas,

a molécula -- esta quantidade extra-celular daquela molécula,

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

aumenta na proporção do aumento numérico de células bacterianas.

And when the molecule hits a certain amount

E quando as moléculas atingem um certo número

that tells the bacteria how many neighbors there are,

que diz às bactérias quantos vizinhos elas têm,

they recognize that molecule

elas reconhecem aquela molécula,

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

e todas as bactérias ligam a luz simultaneamente.

And so that's how bioluminescence works --

É assim que a bioluminescência ocorre --

they're talking with these chemical words.

elas estão falando com estas palavras químicas.

A razão pela qual as Vibrio fischeri fazem isto vem da biologia.

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

again, another plug for the animals in the ocean.

De novo, uma conexão com os animais do oceano.

As Vibrio fischeri vivem dentro desta lula.

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

O que vocês vêem aqui é a uma lula havaiana chamada Bobtail,

e ela foi virada para mostrar o seu dorso,

It's been turned on its back,

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

e o que eu espero que vocês consigam ver são estes dois lóbulos brilhantes

These house the Vibrio fischeri cells.

que são a casa das células bacterianas de Vibrio fischeri,

They live in there, at high cell number.

elas vivem ali, em alto número de células,

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

esta molécula esta ali, e elas estão fazendo luz.

A razão pela qual a lula tolera estas travessuras

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

é porque ela quer esta luz.

is because it wants that light.

A maneira pela qual esta simbiose funciona

The way that this symbiosis works

é que esta lulinha vive na região costal do Havai,

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

just in sort of shallow knee-deep water.

em águas rasas, na altura do nosso joelho.

And the squid is nocturnal,

A lula é noturna, portanto durante o dia

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

ela se enterra na areia e dorme,

mas à noite ela tem que sair para caçar.

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

So on bright nights

Em noites claras, quando há luz da lua ou das estrelas

when there's lots of starlight or moonlight,

esta luz penetra através da água onde

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

a lula vive, já que ela está a só uns 50 centímetros de profundidade.

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

O que a lula desenvolveu foi uma espécie de interruptor

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

que liga e desliga neste órgão especializado que abriga as bactérias.

over the specialized light organ housing the bacteria.

Além disto, a lula tem detectores no seu dorso

And then it has detectors on its back

e pode sentir quanta luz da lua ou das estrelas atinge seu dorso.

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

And it opens and closes the shutter

Ela liga e desliga este interruptor

so the amount of light coming out of the bottom,

de forma que a quantidade de luz que vem de baixo --

which is made by the bacterium,

e que é gerada pelas bactérias --

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

fique exatamente igual à quantidade de luz que atinge o dorso da lula,

so the squid doesn't make a shadow.

desta forma, a lula não faz nenhuma sombra.

So it actually uses the light from the bacteria

Ela usa a luz gerada pelas bactérias

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

para contra-iluminar a si mesma, como um mecanismo anti-predatório,

de forma que o predadores não conseguem ver sua sombra,

so predators can't see its shadow,

calcular sua trajetória, e comê-la.

calculate its trajectory and eat it.

Ela é como um bombardeiro invisível do oceano.

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

-risos-

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

Mas quando você pensa bem, a lula tem um problema terrível,

porque ela tem esta cultura imensa de bactérias, que está morrendo,

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

and it can't sustain that.

e ela não pode sustentar esta colônia.

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

Portanto o que ocorre é que a cada manhã, quando o sol nasce,

a lula vai dormir, ela se enterra na areia,

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

e ela tem uma espécie de bomba ligada ao ritmo circadiano,

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

e quando o sol nasce, ela bombeia 95% das bactérias para fora de seu corpo.

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

So now the bacteria are dilute,

Agora as bactérias ficam diluídas, a molécula que gera luz desaparece,

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

e portanto elas não estão fazendo nenhuma luz --

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

mas é claro que a lula não se importa, ela está dormindo na areia.

E enquanto o dia transcorre as bactérias se multiplicam,

And as the day goes by, the bacteria double,

elas liberam a molécula, e a luz aparece

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

de noite, exatamente quando a lula a quer.

exactly when the squid wants it.

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

Primeiro nós descobrimos como esta bactéria faz isto,

but then we brought the tools of molecular biology to this

e aí nós usamos as ferramentas da biologia molecular

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

para ver qual era realmente o mecanismo.

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

E o que nós encontramos -- e isto é para ser de novo minha célula bacteriana --

is that Vibrio fischeri has a protein.

é que a Vibrio fischeri tem uma proteína --

That's the red box --

representada pelo quadradinho vermelho -- é uma enzima que faz

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

aquela moléculazinha -- o triângulo vermelho.

the red triangle.

And then as the cells grow,

E quando as células se multiplicam, elas estão todas liberando a molécula

they're all releasing that molecule into the environment,

no meio-ambiente, portanto há muitas moléculas ali.

so there's lots of molecule there.

As bactérias também têm um receptor na sua superfície

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

que se encaixa como uma chave numa fechadura, com aquela molécula.

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

Eles são exatamente como os receptores na superfície das células de vocês.

Quando as moléculas atingem uma certa quantidade --

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

o que diz algo sobre o número de células bacterianas --

it locks down into that receptor

elas se encaixam firmemente nos receptores

and information comes into the cells

e a informação chega às células bacterianas,

dizendo que esta na hora delas iniciarem

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

o comportamento coletivo de gerar luz.

Why this is interesting is because in the past decade,

Isto é interessante porque na década passada

we have found that this is not just some anomaly

nós descobrimos que isto não é uma anomalia

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

desta ridícula bactéria luminosa que vive no oceano --

todas as bactérias tem sistemas como este.

all bacteria have systems like this.

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

E agora nós entendemos que todas as bactérias podem falar umas com as outras.

They make chemical words, they recognize those words,

Elas fazem palavras químicas, elas reconhecem estas palavras

and they turn on group behaviors

e elas iniciam comportamentos de grupo

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

que só são bem sucedidos quando todas participam em uníssono.

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

Nós temos um nome bacana para isto, nós o chamamos de "quorum sensing"-- percepção de grupo.

They vote with these chemical votes,

Elas votam com estes votos químicos,

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

os votos são contados e todos respondem ao resultado da votação.

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

O que é importante para a palestra de hoje

é que nós sabemos que existem centenas de comportamentos

that bacteria carry out in these collective fashions.

que as bactérias podem ter, de forma coletiva.

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

Mas o que nos interessa mais é virulência.

Não é como se uma meia dúzia de bactérias entrasse em você

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

e começasse a secretar toxinas --

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

você é enorme, isto não teria nenhum efeito em você.

O que elas fazem, nós entendemos agora,

But what they do, we now understand,

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

é que elas entram em você, esperam, começam a crescer,

they count themselves with these little molecules,

elas contam seu próprio número com estas moléculazinhas,

and they recognize when they have the right cell number

e elas reconhecem quando tem o número adequado de células,

que permitirão a todas as bactérias lançarem um ataque virulento juntas,

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

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

onde elas vão ser bem sucedidas contra um hospedeiro enorme.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

Bacterias sempre controlam a sua patogenicidade através de quorum sensing.

É assim que elas funcionam.

So that's how it works.

Nós também fomos olhar o que eram estas moléculas --

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

These were the red triangles on my slides before.

estes triângulos vermelhos nos meus slides anteriores.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Isto é a molécula da Vibrio fischeri.

This is the word that it talks with.

Esta é a palavra que ela usa para falar.

And then we started to look at other bacteria,

Nós começamos a estudar outras bactérias

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

e isto é só uma pequena amostra das moléculas que nós descobrimos.

O que eu espero que vocês vejam

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

é que as moléculas se assemelham.

The left-hand part of the molecule is identical

A parte esquerda da molécula é idêntica

in every single species of bacteria.

em todas as espécies de bactérias.

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

Mas a parte direita é um pouquinho diferente em cada espécie isolada.

in every single species.

O que isto faz é conferir

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

especificidades de linguagem a cada tipo de bactéria.

So each molecule fits into its partner receptor

Cada molécula se encaixa no seu receptor específico, e em nenhum outro.

and no other.

Portanto, estas conversações são privadas, secretas.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Estas conversações servem para comunicação intra-espécie.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Cada bactéria usa uma molécula específica, que é a sua linguagem,

that allows it to count its own siblings.

e que a permite contar o número de suas "irmãs".

Quando nós chegamos a este ponto pensamos

Once we got that far,

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

que havíamos começado a entender que as bactérias tinham estes comportamentos sociais.

Mas o que nós realmente estávamos pensando é que na maior parte do tempo

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

as bactérias não vivem isoladas, elas estão em misturas incríveis,

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

com centenas ou milhares de outras espécies de bactérias.

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

E isto é mostrado neste slide.Esta é a pele de vocês.

This is your skin.

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

Isto é só uma figura -- um micrográfico da pele.

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

Em qualquer lugar do corpo, a figura é semelhante,

e o que eu espero que vocês vejam é que há vários tipos de bactérias aqui.

What I hope you can see

is that there's all kinds of bacteria there.

And so we started to think, if this really is about communication in bacteria,

E aí nós começamos a pensar se isto tinha a ver com comunicação entre bactérias,

and it's about counting your neighbors,

e sobre contar os seus vizinhos,

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

não é suficiente falar apenas com indivíduos da sua espécie.

Deve haver uma maneira de se fazer um censo

There has to be a way to take a census

do resto das bactérias da população.

of the rest of the bacteria in the population.

E aí nos voltamos à biologia molecular

So we went back to molecular biology

e começamos a estudar diferentes tipos de bactérias,

and started studying different bacteria.

e nós descobrimos que

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

bactérias são de fato poliglotas.

Elas têm um sistema que é espécie-específico --

They all have a species-specific system,

elas têm uma molécula que diz "eu".

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

Mas em paralelo elas usam um segundo sistema

that we've discovered, that's generic.

que nós descobrimos ser genérico.

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

Portanto, elas têm uma segunda enzima que produz um segundo sinal

and it has its own receptor,

e que tem seu próprio receptor,

and this molecule is the trade language of bacteria.

e esta molécula é a "linguagem comercial" das bactérias.

Ela é utilizada por todos os tipos de bactérias

It's used by all different bacteria,

e é a linguagem de comunicação inter-espécies.

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

Ocorre que as bactérias têm a habilidade de contar

quantos de mim e quantos de vocês existem.

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

And they take that information inside,

Elas pegam esta informação

and they decide what tasks to carry out

e decidem que tarefas devem ser feitas,

dependendo de quem está em minoria e em maioria

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

of any given population.

numa determinada população.

Then, again, we turned to chemistry,

Então, nós voltamos novamente à química,

and we figured out what this generic molecule is --

e nós descobrimos que molécula genérica era esta --

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

representada pelos ovais cor-de-rosa no meu último slide.

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

É uma molécula pequena com cinco carbonos.

O que nós aprendemos de importante

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

é que cada célula bacteriana tem exatamente a mesma enzima

and makes exactly the same molecule.

e faz exatamente a mesma molécula.

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

Portanto, elas estão todas usando esta molécula

para comunicação inter-espécies.

This is the bacterial Esperanto.

Este é o Esperanto bacteriano.

(Laughter)

-risos-

So once we got that far,

Quando nós chegamos aí, nos começamos a aprender

we started to learn that bacteria can talk to each other

que as bactérias podem falar umas com as outras, usando esta linguagem química.

with this chemical language.

Mas nós começamos a pensar que talvez houvesse mais coisas

But we started to think

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

práticas que nós poderíamos fazer também.

Eu disse que as bactérias têm todos estes comportamentos sociais,

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

que elas se comunicam com estas moléculas.

that they communicate with these molecules.

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

e também disse que uma das coisas importantes que elas fazem

é iniciar patogenicidade usando quorum sensing.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Nós pensamos, e se modificássemos estas bactérias

So we thought:

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

de forma que não possam falar, ou não possam ouvir?

Será que elas poderiam ser usadas como novos tipos de antibióticos?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

Claro que vocês já ouviram e já sabem

que nós estamos esgotando nossos antibióticos.

that we're running out of antibiotics.

As bactérias se tornaram incrivelmente multi-resistentes,

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

devido ao fato dos antibióticos que usamos para matar as bactérias.

They either pop the bacterial membrane,

Eles estouram a membrana bacteriana,

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

ou a impedem de replicar o seu DNA.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Nó matamos as bactérias com antibióticos tradicionais

and that selects for resistant mutants.

e assim selecionamos mutantes que são resistentes.

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

E portanto nós agora temos este problema global

in infectious diseases.

em doenças infecciosas.

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

Nós pensamos que se pudéssemos modificar o comportamento,

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

fazer de um jeito que as bactérias não pudessem falar ou contar,

aí elas não saberiam como lançar a virulência.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

E foi exatamente o que fizemos, usando 2 tipos de estratégia.

and we've sort of taken two strategies.

Primeiro nós visamos

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

o sistema de comunicação intra-espécie.

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

Nós fizemos moléculas que se parecem com as moléculas que existem de verdade --

que vocês viram -- mas que são ligeiramente diferentes.

but they're a little bit different.

E portanto elas se encaixam nos receptores

And so they lock into those receptors,

e obstruem o reconhecimento do sinal real.

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Quando visamos o sistema vermelho,

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

nós conseguimos fazer

moléculas de quorum sensing que são espécie-específicas ou doença-específicas.

anti-quorum-sensing molecules.

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

Nós também fizemos a mesma coisa com o sistema cor-de-rosa.

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

Nós pegamos aquela molécula universal e a transformamos um pouco,

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

de forma a fazer antagonistas

do sistema de comunicação intra-espécie.

Temos a esperança que estes sejam usados em antibióticos de largo espectro,

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

that work against all bacteria.

que funcionarão contra todas as bactérias.

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

Para finalizar, eu vou mostrar à vocês a estratégia.

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

Aqui eu estou usando a molécula inter-espécie,

but the logic is exactly the same.

mas a lógica é exatamente a mesma.

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

O que se sabe é que quando a bactéria entra no animal,

neste caso, um camundongo,

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

ela não inicia a virulência imediatamente.

It gets in, it starts growing,

Ela entra, começa a crescer, começa a secretar

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

as suas moléculas de quorum sensing,

It recognizes when it has enough bacteria

ela reconhece quando há um número suficiente de bactérias

that now they're going to launch their attack,

e aí lança o ataque,

e o animal morre.

and the animal dies.

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

O que nós conseguimos fazer foi provocar estas infecções virulentas,

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

ao mesmo tempo que administramos as nossas moléculas anti-quorum sensing --

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

estas são moléculas se parecessem com as reais,

mas elas são um pouquinho diferentes, como mostrado neste slide.

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

Nós sabemos que se tratarmos o animal

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

com uma bactéria patogênica -- uma bactéria multi-resistente e patogênica --

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

e ao mesmo tempo dermos uma molécula anti-quorum sensing,

in fact, the animal lives.

o animal fica vivo.

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

Nós pensamos que esta é a próxima geração de antibióticos

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

e que vai mudar, ao menos inicialmente,

this big problem of resistance.

o grande problema da resistência.

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

Eu agora espero que vocês pensem que as bactérias podem falar umas com as outras,

usando as suas palavras químicas,

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

e que elas tem um léxico químico incrivelmente complicado,

that we're just now starting to learn about.

que só agora começamos a aprender a repeito.

É claro, isto permite que as bactérias

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

sejam multicelulares.

So in the spirit of TED,

Portanto, bem no espírito da TED, elas estão fazendo coisas juntas

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

porque isto faz uma diferença.

O que ocorre é que as bactérias têm comportamentos coletivos

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

e podem realizar tarefas

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

que elas nunca realizariam

se agissem como indivíduos isolados.

What I would hope that I could further argue to you

Eu espero poder argumentar com vocês

que esta é a grande invenção da multicelularidade.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

As bactérias tem vivido na Terra por bilhões de anos.

humans, couple hundred thousand.

Os humanos -- por uns 200 000 anos.

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

Nós achamos que as bactérias estabeleceram as regras

sobre como a organização multicelular funciona.

Nós achamos que através do estudo das bactérias,

And we think by studying bacteria,

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

nós teremos entendimento sobre a multicelularidade no corpo humano.

So we know that the principles and the rules,

Nós sabemos que os princípios e regras,

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

se nós pudermos entendê-los nos organismos primitivos,

a esperança é que talvez possam ser aplicados

the hope is that they will be applied

à outras doenças e comportamentos humanos.

to other human diseases and human behaviors as well.

Eu espero que vocês tenham aprendido

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

que as bactérias conseguem distinguir os outros de si próprias.

So by using these two molecules,

Usando estas duas moléculas, elas conseguem dizer "eu" e "você".

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

Novamente, isto é o que nós fazemos,

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

tanto a nível molecular,

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

como a nível externo,

but I think about the molecular stuff.

mas eu penso sobre estes aspectos moleculares.

This is exactly what happens in your body.

Isto é exatamente o que acontece no corpo humano.

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

As células cardíacas não se misturam com as células renais todo o dia,

e isto ocorre por que há toda esta química acontecendo,

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

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

estas moléculas que dizem que grupo de células são cada um destes

e quais devem ser as suas tarefas.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Nós achamos que as bactérias inventaram isto

e que os humanos só desenvolveram umas especialidades e truques a mais,

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.

mas todas as idéias já estavam nestes sistemas simples que estudamos.

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

Finalmente, para reiterar esta parte prática,

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

nós fizemos estas moléculas anti-quorum sensing

that are being developed as new kinds of therapeutics.

que estão sendo desenvolvidas como novos tipo de terapêutica.

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

Então, para terminar com uma nota sobre todos os tipos de bactérias boas e miraculosas

that live on the earth,

que vivem na Terra,

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

nós também fizemos moléculas pro-quorum sensing.

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

Nós visamos os sistemas que fazem as moléculas trabalhar melhor.

Lembrem-se, nós temos 10 vezes mais células bacterianas

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

in you or on you, keeping you healthy.

em nós, que nos mantém saudáveis.

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

O que nós estamos tentando fazer é melhorar e aumentar a conversa

das bactérias que vivem como mutualistas em nosso corpo,

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

esperando que isto vá nos tornar mais saudáveis,

melhorando estas conversas,

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

para que as bactérias façam coisas que nós queremos que elas façam,

better than they would be on their own.

melhor do que elas fariam por si sós.

Finally, I wanted to show you --

Finalmente, eu quero mostrar à vocês

this is my gang at Princeton, New Jersey.

o meu grupo em Princeton, Nova Jersey.

Tudo que eu falei à vocês foi descoberto por alguém nesta foto.

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

Espero que quando vocês aprendam coisas,

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

do estilo como o mundo natural funciona --

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

eu só quero dizer que quando vocês lêem algo num jornal

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

ou quando ouvem falar sobre algo ridículo do mundo natural,

isto foi feito por um jovem.

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

Ciência é feita por esta faixa demográfica.

Todas as pessoas naquela foto tem entre 20 e 30 anos,

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

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

e elas são o motor que direciona a descoberta científica neste país.

É realmente uma sorte trabalhar com eles.

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

(Applause)

Eu vou ficando cada vez mais velha e eles tem sempre a mesma idade,

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

e é um trabalho louco e delicioso.

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Eu gostaria de agradecer à vocês por me convidarem para vir aqui,

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

é um grande presente para mim vir à esta conferência.

(Applause)

-aplauso-

Thanks.

Obrigada.

(Applause)

-aplauso-