Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Tradutor: Pedro Neto Revisora: Nuno Miranda Ribeiro

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

As bactérias são os organismos vivos mais antigos na Terra.

They've been here for billions of years,

Há milhares de milhões de anos,

and what they are are single-celled microscopic organisms.

são organismos microscópios, unicelulares.

So they're one cell

Portanto, são apenas uma célula e têm a propriedade particular

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

de terem apenas um pedaço de ADN.

So they have very few genes and genetic information

Têm muito poucos genes,

e pouca informação genética para codificar todas as funções que levam a cabo.

to encode all of the traits that they carry out.

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

E sobrevivem consumindo nutrientes do seu meio,

from the environment,

they grow to twice their size,

crescem até ao dobro do tamanho e cortam-se ao meio.

they cut themselves down in the middle,

and one cell becomes two, and so on and so on.

De uma célula formam-se duas e assim por diante.

They just grow and divide and grow and divide -- so a kind of boring life,

Crescem e dividem-se, crescem e dividem-se.

Uma vida chata, portanto.

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

O que eu defendo é que

temos uma interação incrível com estas criaturas.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Todos gostam de se considerar humanos, e é assim que eu penso:

and this is sort of how I think of you.

This man is supposed to represent a generic human being,

Este homem representa um ser humano genérico.

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

Os círculos dentro do homem são todas as células que formam o nosso corpo.

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

Temos cerca de um bilião de células humanas que fazem de cada um de nós

and able to do all the things that we do.

aquilo que somos e tudo o que conseguimos fazer,

mas também temos cá dentro 10 biliões de células bacterianas

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

em cada momento da nossa vida.

at any moment in your life.

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

Portanto, há 10 vezes mais células bacterianas

do que células humanas, num ser humano.

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

Mas claro, o ADN é que conta,

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

por isso, há todos os A, T, G e C

que formam o nosso código genético e nos dão as nossas belas características.

and give you all your charming characteristics.

You have about 30,000 genes.

Temos cerca de 30 mil genes.

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

Mas acontece que temos 100 vezes mais genes bacterianos

que desempenham um papel em todos nós, e na nossa 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 das hipóteses, somos 10% humanos,

mas mais provavelmente apenas 1% humanos,

depending on which of these metrics you like.

consoante a métrica que preferirmos.

I know you think of yourself as human beings,

Vocês pensam em vocês como seres humanos,

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

mas eu penso em vocês como 90 a 99% bactérias.

(Laughter)

(Risos)

And these bacteria are not passive riders.

Estas bactérias não são passageiros passivos,

These are incredibly important; they keep us alive.

são incrivelmente importantes, elas mantêm-nos vivos.

They cover us in an invisible body armor

Cobrem-nos como uma armadura invisível

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

que mantém de fora todas as ameaças ambientais,

de forma a nos manterem saudáveis.

They digest our food, they make our vitamins,

Digerem a nossa comida, produzem as vitaminas,

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

até educam o nosso sistema imunitário a manter os micróbios maus lá fora.

Portanto fazem todas estas coisas incríveis

So they do all these amazing things

that help us and are vital for keeping us alive,

que nos ajudam e são vitais para nós,

and they never get any press for that.

e nunca são reconhecidas por isso.

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

Mas aparecem muitas vezes nas notícias,

por também fazerem muitas coisas terríveis.

So there's all kinds of bacteria on the earth

Há muitos tipos de bactérias na Terra

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

com as quais nunca podemos ter contacto

and if they are, they make you incredibly sick.

porque se tivermos, ficamos incrivelmente doentes.

And so the question for my lab

Então a questão, para o meu laboratório, é:

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

Queremos pensar nas coisas boas ou nas coisas más que as bactérias fazem?

or all the bad things that bacteria do.

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

Como é que elas podiam fazer fosse o que fosse?

Elas são incrivelmente pequenas,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

é preciso ter um microscópio para ver uma.

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

Vivem uma vida aborrecida, crescem e dividem-se,

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

e sempre foram consideradas como organismos solitários e associais.

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

Por isso pareceu-nos que elas eram demasiado pequenas

to have an impact on the environment

para ter impacto no ambiente

if they simply act as individuals.

se atuassem apenas individualmente.

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

Assim, pensámos se não poderia haver algo diferente

na forma como as bactérias vivem.

And the clue to this came from another marine bacterium,

Algumas pistas vieram de uma outra bactéria marinha,

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

Vemos neste slide uma pessoa do meu laboratório

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

a segurar um frasco com uma cultura líquida

de uma bactéria bonita e inofensiva que vem do oceano,

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

named Vibrio fischeri.

chamada Vibrio fischeri.

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

Esta bactéria tem a capacidade especial de produzir luz,

so it makes bioluminescence,

por isso, produz bioluminescência como os pirilampos produzem luz.

like fireflies make light.

We're not doing anything to the cells here,

Nós ali não estávamos a fazer nada às células.

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

Só apagámos as luzes e tirámos a fotografia,

e é isto 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 achámos interessante

não foi as bactérias produzirem luz,

but when the bacteria made light.

mas quando é que as bactérias produziam luz.

What we noticed is when the bacteria were alone,

Verificámos que, quando as bactérias estavam sozinhas,

so when they were in dilute suspension,

ou melhor, quando estavam numa solução diluída, não faziam luz.

they made no light.

Mas quando se multiplicavam até um certo número de células

But when they grew to a certain cell number,

all the bacteria turned on light simultaneously.

todas as bactérias se iluminavam simultaneamente.

So the question that we had is:

A questão que colocámos foi como é que as bactérias, organismos primitivos,

How can bacteria, these primitive organisms,

sabem a diferença entre quando estão sozinhas,

tell the difference from times when they're alone

and times when they're in a community,

ou quando estão em comunidade,

and then all do something together?

e, nessa altura, fazem alguma coisa juntas.

Percebemos que a forma como o fazem é falando umas com as outras,

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

e falam com uma linguagem química.

and they talk with a chemical language.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Esta é supostamente a minha célula bacteriana.

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

Quando está sozinha não produz luz nenhuma.

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

Produz e liberta pequenas moléculas

that you can think of like hormones,

que podemos considerar hormonas,

and these are the red triangles.

e que são estes triângulos vermelhos.

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

Quando a bactéria está sozinha as moléculas flutuam e não há luz.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Mas quando as bactérias crescem e duplicam

and they're all participating in making these molecules,

e estão todas a participar na produção destas moléculas,

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

a quantidade extracelular de moléculas

increases in proportion to cell number.

aumenta em proporção com o número de células.

And when the molecule hits a certain amount

Quando as moléculas atingem uma certa quantidade,

that tells the bacteria how many neighbors there are,

isso diz às bactérias quantas vizinhas têm,

they recognize that molecule

elas reconhecem a molécula

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

e todas as bactérias ligam a luz em sincronia.

And so that's how bioluminescence works --

É assim que funciona a bioluminescência,

they're talking with these chemical words.

elas estão a falar com estas palavras químicas.

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

A razão por que a Vibrio fischeri faz isso vem da biologia,

again, another plug for the animals in the ocean.

Mais uma vez, uma coisa boa para os animais que vivem no oceano.

Vibrio fischeri lives in this squid.

A Vibrio fischeri vive neste choco.

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

Estamos a ver o choco Euprymna scolopes,

que está virado de costas.

It's been turned on its back,

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

Espero que consigam ver aqueles dois lóbulos luminosos

These house the Vibrio fischeri cells.

que são os que contêm as células Vibrio fischeri.

They live in there, at high cell number.

Elas vivem ali, em grande número,

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

de forma que há muitas moléculas e elas produzem luz.

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

O choco está disposto a carregar com elas

porque ele quer aquela luz.

is because it wants that light.

Esta simbiose funciona assim:

The way that this symbiosis works

este pequeno choco vive na costa do Havai,

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

just in sort of shallow knee-deep water.

em águas pouco profundas, até ao joelho.

And the squid is nocturnal,

O choco é noturno, por isso, durante o dia enterra-se na areia e dorme,

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

mas depois à noite tem de sair e caçar.

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

So on bright nights

Nas noites claras, quando o céu está muito iluminado

when there's lots of starlight or moonlight,

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

o luar consegue penetrar a altura de água em que o choco vive,

porque são apenas uns centímetros de água,

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

O choco desenvolveu uma cortina que consegue abrir e fechar

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

over the specialized light organ housing the bacteria.

sobre este órgão especial produtor de luz, com as bactérias.

E tem detetores nas costas,

And then it has detectors on its back

por isso sente quanta luz do céu lhe está a iluminar as costas.

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

And it opens and closes the shutter

E abre e fecha a cortina

so the amount of light coming out of the bottom,

de forma a que a quantidade de luz que lhe sai do dorso

which is made by the bacterium,

— que é produzida pelas bactérias —

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

coincide exatamente com a quantidade que lhe bate nas costas,

so the squid doesn't make a shadow.

e assim o choco não faz sombra.

So it actually uses the light from the bacteria

Ele usa a luz das bactérias

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

de forma a ter um dispositivo antipredadores

que assim não conseguem ver a sua sombra,

so predators can't see its shadow,

calculate its trajectory and eat it.

nem calcular a sua trajetória e comê-lo.

So this is like the stealth bomber of the ocean.

É como um bombardeiro furtivo dos oceanos.

(Laughter)

(Risos)

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

Mas se pensarem bem, o choco tem um problema terrível

porque tem esta grande cultura de bactérias famintas

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

and it can't sustain that.

que não pode suster continuamente.

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

Então, todas a manhãs, quando o sol nasce,

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

o choco volta a a dormir, enterra-se na areia,

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

e tem uma bomba ligada ao seu ciclo circadiano.

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

Quando o sol nasce ele expulsa cerca de 95% das bactérias.

So now the bacteria are dilute,

Como as bactérias estão diluídas, a pequena molécula hormonal desapareceu,

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

e elas não produzem luz

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

mas claro, o choco não se importa, está a dormir na areia.

And as the day goes by, the bacteria double,

Enquanto o dia passa, as bactérias duplicam-se,

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

libertam essa molécula, e a luz aparece, à noite,

exatamente quando o choco precisa dela.

exactly when the squid wants it.

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

Primeiro percebemos como é que as bactérias fazem isto,

but then we brought the tools of molecular biology to this

e depois fomos buscar as ferramentas da biologia molecular

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

para perceber realmente qual é o mecanismo.

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

Descobrimos — esta deve ser também uma célula bacteriana —

is that Vibrio fischeri has a protein.

que a Vibrio fischeri tem uma proteína

That's the red box --

— é aquele retângulo vermelho — que é uma enzima

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

que produz aquela pequena molécula hormonal — o triângulo vermelho.

the red triangle.

And then as the cells grow,

À medida que as células crescem, todas libertam essa molécula

they're all releasing that molecule into the environment,

e a concentração aumenta.

so there's lots of molecule there.

As bactérias também têm um recetor na parede celular

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

que forma um par fechadura e chave com aquela molécula.

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

Estes são como os recetores na superfície das nossas células.

Quando a molécula aumenta até uma certa quantidade

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

— o que diz alguma coisa sobre a quantidade de células —

it locks down into that receptor

ela liga-se àquele recetor

and information comes into the cells

e a informação chega às células

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

e diz-lhes para ligarem este comportamento coletivo de produzir luz.

Why this is interesting is because in the past decade,

Isto é interessante porque na última década

we have found that this is not just some anomaly

descobrimos que esta não é uma anomalia desta bactéria ridícula

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

que brilha no escuro e vive no oceano,

all bacteria have systems like this.

mas todas as bactérias possuem sistemas como este.

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

Por isso agora compreendemos que todas as bactérias falam entre elas.

They make chemical words, they recognize those words,

Elas produzem palavras químicas e reconhecem essas palavras,

and they turn on group behaviors

que surgem em comportamentos de grupo

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

que apenas são bem sucedidos quando todas as células participam em uníssono.

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

Nós temos um nome catita para isto, chamamos-lhe "sentido de quórum".

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 toda a gente responde ao resultado da votação.

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

O que é importante para esta apresentação

é que sabemos que há centenas de comportamentos coletivos,

that bacteria carry out in these collective fashions.

levados a cabo por bactérias.

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

Mas o que provavelmente é mais importante, é a virulência.

Não é que possamos contrair duas ou três bactérias

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

e elas comecem a segregar toxinas

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

— nós somos enormes, elas não teriam qualquer efeito.

But what they do, we now understand,

Percebemos agora que, quando chegam,

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

elas esperam, e começam a reproduzir-se,

they count themselves with these little molecules,

têm noção de quantas são, contando estas pequenas moléculas,

and they recognize when they have the right cell number

e percebem quando é que existem na quantidade certa

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

de forma que, se todas as bactérias lançarem o seu ataque virulento juntas,

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

vão ser bem sucedidas contra o seu enorme hospedeiro.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

As bactérias controlam sempre a sua patogenia com o sentido de quórum.

É assim que funciona.

So that's how it works.

Depois também fomos ver que moléculas são estas

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

These were the red triangles on my slides before.

— estes eram os triângulos vermelhos dos meus slides anteriores.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Esta é a molécula da Vibrio fischeri.

This is the word that it talks with.

É esta a palavra com que ela fala.

And then we started to look at other bacteria,

Então, começámos a estudar outras bactérias.

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

e estas são apenas uma pequena amostra das moléculas que descobrimos.

Espero que percebam que estas moléculas estão relacionadas.

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

The left-hand part of the molecule is identical

A metade esquerda da molécula é idêntica em cada espécie de bactéria.

in every single species of bacteria.

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

mas a metade direita da molécula é ligeiramente diferente em cada espécie.

in every single species.

Esta diferença confere especificidades na linguagem dessas espécies.

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

So each molecule fits into its partner receptor

Cada molécula encaixa no recetor do parceiro mas não nas outras.

and no other.

Por isso trata-se de conversas privadas, secretas.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Estas conversas são comunicação intra-espécie.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Cada tipo de bactéria usa uma determinada molécula que é a sua linguagem,

that allows it to count its own siblings.

que lhe permite contar as suas semelhantes.

Quando chegámos a esse ponto,

Once we got that far,

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

sabíamos que tínhamos começado a entender

os comportamentos sociais das bactérias.

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

Mas o que estávamos a pensar era que, na maior parte das vezes,

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

as bactérias não vivem sozinhas, vivem em misturas incríveis,

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

com centenas ou milhares de outras espécies de bactérias.

And that's depicted on this slide.

É isso que está representado neste slide. Está é a nossa pele.

This is your skin.

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

É apenas uma fotografia, uma microfotografia da nossa pele.

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

Em qualquer parte do nosso corpo, o cenário é semelhante,

What I hope you can see

espero que consigam ver que há ali muitos tipos de bactérias.

is that there's all kinds of bacteria there.

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

Então, pensámos que, se tudo isto tinha a ver com comunicação de bactérias

and it's about counting your neighbors,

e com a contagem dos vizinhos,

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

não chega a capacidade de falar só dentro de cada espécie.

Tem de haver uma forma de contar o resto das bactérias na população.

There has to be a way to take a census

of the rest of the bacteria in the population.

Assim, voltámos novamente à biologia molecular,

So we went back to molecular biology

and started studying different bacteria.

começámos a estudar outras bactérias,

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

e descobrimos que as bactérias são multilingues.

Todas elas têm um sistema específico da espécie,

They all have a species-specific system,

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 depois, paralelamente a esse, há um segundo sistema

that we've discovered, that's generic.

que nós descobrimos que é genérico.

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

Elas têm uma segunda enzima que produz um segundo sinal

and it has its own receptor,

e que tem o seu próprio recetor.

and this molecule is the trade language of bacteria.

Esta molécula é a linguagem geral das bactérias.

É utilizada por todas as diferentes bactérias

It's used by all different bacteria,

and it's the language of interspecies communication.

e é a linguagem da comunicação inter-espécies.

What happens is that bacteria are able to count

Assim as bactérias são capazes de contar

quantas existem de "eu" e de "vocês"

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

And they take that information inside,

Elas introduzem essas informações

and they decide what tasks to carry out

e decidem que tarefas vão cumprir

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

consoante a minoria e a maioria de uma dada população.

of any given population.

Then, again, we turned to chemistry,

Aí, virámo-nos, de novo, para a química,

and we figured out what this generic molecule is --

e percebemos que tipo de molécula genérica é esta

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

— representada pelas ovais rosa no último slide.

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

É uma pequena molécula de apenas 5 átomos de carbono.

And what the important thing is that we learned

O importante é que aprendemos

is that every bacterium has exactly the same enzyme

que todas as bactérias possuem a mesma enzima

and makes exactly the same molecule.

e produzem exatamente a mesma molécula.

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

Por isso, todas utilizam esta molécula para comunicarem entre espécies.

This is the bacterial Esperanto.

É o esperanto bacteriano.

(Laughter)

(Risos)

So once we got that far,

Quando chegámos a esta fase, começámos a compreender

we started to learn that bacteria can talk to each other

que as bactérias comunicam com esta linguagem química.

with this chemical language.

Mas também começámos a pensar

But we started to think

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

que talvez haja algo mais prático que também consigam fazer.

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

Já disse que as bactérias têm muitos comportamentos sociais,

que 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 mais importantes que fazem

é que elas iniciam a patogenia utilizando o sentido de quórum.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

E pensámos: e se pudéssemos fazer com que estas bactérias

So we thought:

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

não possam falar ou não possam ouvir?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

Poderiam ser esses os novos tipos de antibióticos?

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

Claro que já ouviram dizer que estamos a ficar sem antibióticos.

that we're running out of antibiotics.

As bactérias agora são incrivelmente resistentes,

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

porque todos os antibióticos que usamos matam as bactérias.

They either pop the bacterial membrane,

Ou rebentam a membrana bacteriana,

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

ou fazem com que as bactérias não consigam reproduzir o seu ADN.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Nós matamos as bactérias com os antibióticos tradicionais

and that selects for resistant mutants.

e isso seleciona as mutações resistentes.

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

E agora temos este problema global de doenças infecciosas.

in infectious diseases.

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

E se fosse possível modificar-lhes o comportamento,

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

fazer com que estas bactérias não falem e não consigam contar,

and they don't know to launch virulence?

e então não saibam lançar a virulência.

So that's exactly what we've done,

Foi exatamente isso que fizemos e tomámos duas estratégias.

and we've sort of taken two strategies.

A primeira foi tomar como alvo o sistema de comunicação intra-espécie.

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

Então construímos moléculas parecidas com as utilizadas na realidade

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

— como as que viram — mas um bocadinho diferentes.

but they're a little bit different.

Elas ligam-se aos recetores,

And so they lock into those receptors,

e interferem com o reconhecimento da molécula original.

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Ao tomarmos o sistema vermelho como alvo,

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

somos capazes de produzir moléculas sem sentido de quórum,

específicas de uma espécie ou doença.

anti-quorum-sensing molecules.

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

Mas também fizemos o mesmo com o sistema rosa.

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

Pegámos naquela molécula universal e modificámo-la um pouco

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

de forma a produzir moléculas antagonistas

do sistema de comunicação inter-espécies.

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

A esperança é que estas possam ser usadas como antibióticos de largo-espetro

that work against all bacteria.

que funcionam contra todas as bactérias.

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

Para terminar, vou apenas mostrar-vos a estratégia.

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

Neste slide estou a usar a molécula inter-espécies,

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 as bactérias entram no animal

in this case, a mouse --

— neste caso, um rato —

it doesn't initiate virulence right away.

não desencadeiam imediatamente a virulência.

It gets in, it starts growing,

Entram, começam a crescer e a segregar as suas moléculas do sentido de quórum.

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

It recognizes when it has enough bacteria

Quando percebem que existem em número suficiente

that now they're going to launch their attack,

lançam o seu ataque e o animal morre.

and the animal dies.

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

Conseguimos infetar o animal e, ao mesmo tempo,

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

administrar as nossas moléculas sem sentido de quórum

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

— aquelas que são parecidas com a molécula real,

mas que são um pouco diferentes, como se vê neste slide.

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

Agora sabemos que, se administramos ao animal

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

uma bactéria patogénica

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

— uma bactéria patogénica multirresistente —

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

e ao mesmo tempo a nossa molécula sem sentido de quorum,

in fact, the animal lives.

o animal, de facto, vive.

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

Pensamos que esta seja a nova geração de antibióticos

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

e que nos vai resolver, pelo menos inicialmente,

this big problem of resistance.

este grande problema da multirresistência.

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

Espero que percebam que as bactérias conseguem falar entre elas,

they use chemicals as their words,

que usam palavras químicas,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

que têm um léxico químico incrivelmente complicado,

that we're just now starting to learn about.

que só agora começámos a descobrir.

E. claro, isso permite às bactérias serem multicelulares.

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

So in the spirit of TED,

Com o mesmo espírito do TED, fazem coisas em conjunto,

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

porque isso faz a diferença.

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

Acontece que as bactérias têm estes comportamentos coletivos,

and they can carry out tasks

e levam a cabo tarefas

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

que nunca conseguiriam terminar se atuassem apenas individualmente.

What I would hope that I could further argue to you

O que também gostava de vos dizer

é que esta é a invenção da multicelularidade.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

As bactérias existem na Terra há milhares de milhões de anos,

humans, couple hundred thousand.

Os seres humanos — umas centenas de milhar.

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

Pensamos que as bactérias fizeram as regras

que as organizações multicelulares seguem.

Pensamos que, ao estudar as bactérias,

And we think by studying bacteria,

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

vamos ganhar mais conhecimentos sobre a multicelularidade no corpo humano.

So we know that the principles and the rules,

Sabemos que, se conseguirmos perceber as regras e os princípios

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

nestes organismos primitivos,

the hope is that they will be applied

podemos esperar que eles se apliquem

to other human diseases and human behaviors as well.

a outras doenças e comportamentos humanos.

I hope that what you've learned

Espero que tenham aprendido

is that bacteria can distinguish self from other.

que as bactérias se conseguem distinguir umas das outras.

So by using these two molecules,

Usando estas duas moléculas, elas dizem "eu" e dizem "tu".

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

Mais uma vez, é isso que nós também fazemos,

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

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

tanto numa forma molecular como de forma sensorial,

but I think about the molecular stuff.

mas eu interesso-me pela parte molecular.

This is exactly what happens in your body.

É exatamente isto que acontece no nosso corpo.

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

As células do coração e as dos rins nunca se misturam.

Por causa de toda a química nos bastidores,

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 identificam cada grupo de células,

e quais as suas funções.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Mais uma vez, pensamos que foram as bactérias que inventaram isto,

e que nós apenas fizemos evoluir alguns pormenores,

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 ideias estão nestes sistemas simples

que podemos estudar.

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

Finalmente, só para reiterar que há este lado prático,

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

nós fizemos moléculas sem sentido de quórum

that are being developed as new kinds of therapeutics.

que estão a ser desenvolvidas como novas formas de terapêutica.

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

Para terminar, um presente para todas as bactérias boas e miraculosas

that live on the earth,

que vivem na Terra,

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

também fizemos moléculas pró-sentido de quórum.

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

O nosso alvo era fazer com que estes sistemas funcionassem melhor

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

Lembrem-se que têm 10 vezes mais células bacterianas

in you or on you, keeping you healthy.

no corpo, a manter-nos saudáveis.

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

Tentámos melhorar a conversação

of the bacteria that live as mutualists with you,

das bactérias que vivem como mutualistas, connosco,

in the hopes of making you more healthy,

na esperança de nos tornar mais saudáveis,

making those conversations better,

melhorar essas conversas,

so bacteria can do things that we want them to do

para as bactérias poderem fazer coisas que nós queremos que elas façam

better than they would be on their own.

melhor do que elas fariam sozinhas.

Finally, I wanted to show you --

Por fim, queria mostrar uma coisa.

this is my gang at Princeton, New Jersey.

Este é o meu grupo em Princeton, em Nova Jérsia.

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

Tudo o que apresentei foi descoberto por alguma pessoa nesta fotografia.

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

Espero que, quando aprendam coisas novas,

por exemplo como o mundo natural funciona

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

quero-vos dizer que, quando leem alguma coisa num jornal

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

ou ouvem uma apresentação

sobre qualquer coisa ridícula no mundo natural

it was done by a child.

isso foi descoberto por um jovem.

So science is done by that demographic.

A ciência é feita por esse grupo demográfico.

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

Todas aquelas pessoas têm entre 20 e 30 anos,

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

e são elas o motor que leva às descobertas científicas neste país.

Tenho muita sorte em poder trabalhar com um grupo assim.

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

(Applause)

Estou sempre a ficar mais velha, mas eles têm sempre a mesma idade,

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

And it's just a crazy, delightful job.

é um trabalho delicioso.

And I want to thank you for inviting me here,

Quero agradecer-vos pelo convite.

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

É um grande orgulho para mim poder vir a esta conferência.

(Applause)

(Aplausos)

Thanks.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)