Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Бонни Басслер о том, как общаются бактерии

Переводчик: Tetyana Zapevalina Редактор: Max Ischenko

Бактерии это древнейшие живые организмы на Земле.

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

Они существовали миллиарды лет,

and what they are are single-celled microscopic organisms.

они представляют собой микроскопические одноклеточные организмы.

So they're one cell

Итак, они состоят из одной клетки и у них есть эта особенность

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

у них есть только одна часть ДНК.

So they have very few genes and genetic information

У них очень мало генов

и генетической информации, чтобы закодировать все их особенности.

to encode all of the traits that they carry out.

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

Образ жизни бактерий заключается в том,

что они потребляют питательные вещества из окружающей среды,

from the environment,

they grow to twice their size,

увеличиваются в два раза, разрезают себя посередине

they cut themselves down in the middle,

и одна клетка превращается в две и так далее.

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,

Они только и делают, что растут и делятся, растут и делятся - такая скучная жизнь,

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

за исключением того, что я утверждаю, что вы

потрясающе взаимодействуете с этими существами.

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

Я знаю, вы считаете себя человеческими существами, и это примерно то, что я о вас думаю.

and this is sort of how I think of you.

Предположим, что этот человек представляет собой

This man is supposed to represent a generic human being,

типичное человеческое существо,

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

и все эти круги внутри человека это клетки, из которых состоит ваше тело.

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

Триллионы человеческих клеток, которые делают каждого из нас теми,

кем мы являемся, и способными делать все те вещи, которые мы делаем,

and able to do all the things that we do.

но в то же время есть 10 триллионов клеток бактерий

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

внутри или на вас в любой момент вашей жизни.

at any moment in your life.

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

Итак, бактериальных клеток в 10 раз больше,

чем человеческих клеток в одном человеческом существе.

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

И конечно ДНК, которая имеет значение,

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

итак, все эти атенины, тимины, гуанины и цитозины,

которые формируют ваш генетический код и дают вам все ваши очаровательные черты.

and give you all your charming characteristics.

У вас около 30 000 генов.

You have about 30,000 genes.

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

Но оказывается, что в 100 раз больше генов бактерий

со своими функциями внутри вас или на поверхности всю вашу жизнь.

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,

В лучшем случае вы на 10 процентов человек,

но вероятнее около одного процента человек,

depending on which of these metrics you like.

в зависимости от того, какие метрики вам нравятся.

I know you think of yourself as human beings,

Я знаю, вы считаете себя человеческими существами,

но в моем представлении вы на 90 или 99 процентов бактерии.

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

(Laughter)

(Смех)

And these bacteria are not passive riders.

Эти бактерии не пассивные участники,

These are incredibly important; they keep us alive.

они необычайно важны: они поддерживают нашу жизнедеятельность.

They cover us in an invisible body armor

Они покрывают нас невидимыми доспехами,

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

которые сдерживают атаки окружающей среды,

так что мы остаемся здоровыми.

They digest our food, they make our vitamins,

Они переваривают нашу пищу, производят витамины,

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

они обучают нашу имунную систему

противостоять вредным микробам.

Итак, они делают все эти удивительные вещи,

So they do all these amazing things

которые помогают нам и являются жизненно необходимыми,

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

но никто не вспоминает об этом.

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

Однако о них вспоминают, потому что они также

делают много плохого.

Итак, на Земле есть разные виды бактерий,

So there's all kinds of bacteria on the earth

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

у которых нет никакого права находиться на или внутри вас,

и если они внутри или на вас, вы заболеваете.

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

Поэтому вопрос для моей лаборатории в том, хотите ли вы думать

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

о пользе, которую приносят бактерии, или о вреде бактерий.

or all the bad things that bacteria do.

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

Вопрос в том, как бактерии могут делать хоть что-то?

Они же так необычайно малы,

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

необходим микроскоп, чтобы увидеть их.

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

Они живут достаточно скучную жизнь, в которой они растут и делятся,

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

и их всегда считали асоциальными организмами, живущими в уединении.

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

И нам показалось, что они слишком малы, чтобы влиять

to have an impact on the environment

на окружающую среду,

if they simply act as individuals.

если они просто действуют индивидуально.

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

Поэтому мы решили подумать над тем, может ли быть другой

способ, которым живут бактерии.

Мы получили ключ к разгадке от морской бактерии,

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

это бактерия, которая называется Вибрио фишери.

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

На этом слайде вы видите сотрудника моей лаборатории,

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

который держит колбу с водянистой культурой бактерии,

безобидной красивой бактерии, которая живет в океане

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

и называется Вибрио фишери.

named Vibrio fischeri.

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

У этой бактерии есть особенное свойство: она производит свечение,

биолюминесценцию,

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

похоже на то, как светятся светлячки.

We're not doing anything to the cells here,

Мы ничего не делаем с клетками в данном случае.

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

Мы просто сделали фото, выключив свет в комнате,

и вот то, что мы увидели.

and this is what we see.

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

Нам было интересно не то,

что бактерии светились,

but when the bacteria made light.

а то, когда они светились.

What we noticed is when the bacteria were alone,

Мы заметили, что когда бактерии в малом количестве,

so when they were in dilute suspension,

то есть когда они в разбавленной взвеси, они не светятся.

they made no light.

Но когда они размножатся до определенного количества клеток,

But when they grew to a certain cell number,

все бактерии одновременно включают свечение.

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

Вопрос, который был у нас, это как бактерии, эти примитивные организмы,

How can bacteria, these primitive organisms,

отличают период, когда они в одиночестве,

tell the difference from times when they're alone

от периода, когда они объединены,

and times when they're in a community,

и когда они делают что-то все вместе.

and then all do something together?

Мы выяснили, что они понимают это, потому что общаются друг с другом,

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

и разговаривают при помощи языка химии.

and they talk with a chemical language.

Предположим, что это клетка бактерии.

So this is now supposed to be my bacterial cell.

Когда она одна, она не светится.

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

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

Но она производит и выделяет маленькие молекулы,

that you can think of like hormones,

которые вы себе можете представлять как гормоны,

and these are the red triangles.

вот эти красные треугольники, и когда бактерия одна,

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

молекулы просто уплывают, поэтому нет свечения.

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

Но когда бактерии растут и удваиваются,

and they're all participating in making these molecules,

и все они участвуют в производстве этих молекул,

молекул - внеклеточное число этих молекул -

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

становится больше пропорционально количеству клеток.

And when the molecule hits a certain amount

И когда молекулы достигают определенного количества,

that tells the bacteria how many neighbors there are,

это говорит бактериям, сколько у них соседей,

they recognize that molecule

они узнают эти молекулы

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

и все бактерии синхронно включают свечение.

And so that's how bioluminescence works --

Это то, как происходит биолюминесценция, -

they're talking with these chemical words.

они разговаривают, используя химические слова.

Причина, по которой Вибрио фишери делает это, понятна из биологии.

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

again, another plug for the animals in the ocean.

И снова реклама животных океана:

Вибрио фишери живет в этом кальмаре.

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

То, что вы видите, это Гавайский короткохвостый кальмар,

его перевернули на спину,

It's been turned on its back,

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

и то, что, я надеюсь, вы видите, это две светящиеся доли,

These house the Vibrio fischeri cells.

это дом для клеток Вибрио фишери,

They live in there, at high cell number.

они живут там и при большом количестве

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

молекул они светятся.

Причина, по которой кальмар согласен мириться с этой ерундой, в том,

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

что ему нужен этот свет.

is because it wants that light.

Симбиоз происходит так:

The way that this symbiosis works

этот маленький кальмар живет неподалеку от берега на Гавайях,

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

just in sort of shallow knee-deep water.

в мелкой, в колено глубиной воде.

And the squid is nocturnal,

Кальмар ведет ночной образ жизни, поэтому днем

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

он закапывается в песок и спит,

а затем ночью выходит охотиться.

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

So on bright nights

В яркие ночи, когда много света луны и звезд,

when there's lots of starlight or moonlight,

этот свет проникает в воду,

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

где живет кальмар, так как это всего сантиметров 50 воды.

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

У кальмара есть пластины,

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

которые открывают и закрывают специализированный световой орган, где живут бактерии.

over the specialized light organ housing the bacteria.

Кроме того у него есть детекторы на спине,

And then it has detectors on its back

и он чувствует, как много света луны или звезд попадают на его спину.

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

And it opens and closes the shutter

И он открывает и закрывает пластины,

so the amount of light coming out of the bottom,

так что объем света, идущего снизу -

which is made by the bacterium,

тот свет, который производится бактериями, -

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

точно соответствует количеству света, попадающего на спину кальмара,

so the squid doesn't make a shadow.

так что кальмар не оставляет тени.

So it actually uses the light from the bacteria

Он вообще-то использует свечение бактерий,

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

чтобы направить свет ко дну как устройство от хищников,

так что хищники не видят его тени,

so predators can't see its shadow,

не могут просчитать его траекторию и съесть его.

calculate its trajectory and eat it.

Он как самолет-невидимка океана.

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(Смех)

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

Но если задуматься над этим, то у кальмара ужасная проблема,

потому что в нем эта умирающая густая культура бактерий,

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

and it can't sustain that.

и это не может продолжаться долго.

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

И вот каждое утро, когда восходит солнце,

кальмар возвращается спать, закапывается в песок,

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

и у него есть насос, связанный с его циркадным ритмом,

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

и когда восходит солнце, насос выкачивает около 95 процентов бактерий.

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

So now the bacteria are dilute,

Теперь бактерии разбавлены, их маленькая молекула-гормон исчезла,

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

поэтому они не светятся,

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

но, конечно, кальмара это не волнует. Он спит в песке.

И пока день проходит, бактерии удваиваются,

And as the day goes by, the bacteria double,

они выпускают молекулу и затем свечение начинается

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

ночью, как раз когда это нужно кальмару.

exactly when the squid wants it.

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

Сначала мы выяснили, как бактерия делает это,

but then we brought the tools of molecular biology to this

но затем мы применили знания молекулярной биологии,

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

чтобы понять механизм.

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

И мы обнаружили, - опять возьмем нашу клетку бактерии, -

is that Vibrio fischeri has a protein.

что у Вибрио фишери есть белок,

That's the red box --

вот этот красный прямоугольник, это фермент, который производит

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

эту маленькую молекулу-гормон - красный треугольник.

the red triangle.

And then as the cells grow,

Затем вместе с ростом клеток все они выпускают молекулу

they're all releasing that molecule into the environment,

в окружающую среду, так что там становится много молекул.

so there's lots of molecule there.

Также у бактерий есть рецептор на поверхности их клетки,

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

которому молекула подходит, как ключ к замку.

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

Они точно такие же, как рецепторы на поверхности клеток вашего тела.

Когда молекулы увеличиваются до определенного количества,

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

которое кое-что говорит о количестве клеток,

it locks down into that receptor

они попадают в рецептор

and information comes into the cells

и информация идет в клетки,

что говорит клеткам включить

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

коллективное поведение по созданию свечения.

Why this is interesting is because in the past decade,

Это интересно потому, что за прошедшие десятилетия

we have found that this is not just some anomaly

мы обнаружили, что это не просто случайная аномалия

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

этой нелепой светящейся в темноте бактерии, которая живет в океане, -

у всех бактерий есть похожая система.

all bacteria have systems like this.

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

Итак, теперь мы знаем, что бактерии умеют общаться друг с другом.

They make chemical words, they recognize those words,

Они составляют химические слова, опознают эти слова

and they turn on group behaviors

и включают групповое поведение,

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

которое успешно только когда все клетки действуют в согласии.

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

У нас есть занятное название для этого: мы называем это чувством кворума.

They vote with these chemical votes,

Они голосуют своими химическими голосами,

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

голоса подсчитываются и каждый отвечает на голосование.

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

Что важно для сегодняшнего выступления,

это что мы знаем, что есть сотни действий,

that bacteria carry out in these collective fashions.

которые бактерии выполняют вместе.

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

Но есть одно, вероятно, наиболее важное для вас, это вирулентность.

Это не то, чтобы пара бактерий попадает внутрь вас

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

и начинают выделять токсины, -

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

вы огромны, поэтому это не будет иметь эффекта на вас. Вы громадны.

То, что они делают, теперь мы понимаем,

But what they do, we now understand,

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

это попадают в вас, выжидают, затем начинают расти,

they count themselves with these little molecules,

они считают свое количество с помощью этих маленьких молекул,

and they recognize when they have the right cell number

узнают, когда их нужное количество,

так что если все бактерии вместе начнут вирулентную атаку,

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

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

они достигнут успеха в преодолении огромного хозяина.

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

Бактерия всегда контролирует патогенность чувством кворума.

Вот как это работает.

So that's how it works.

Тогда же мы решили посмотреть, какие они эти молекулы,

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

These were the red triangles on my slides before.

те красные треугольники на предыдущих слайдах.

This is the Vibrio fischeri molecule.

Это молекула Вибрио фишери.

This is the word that it talks with.

Это слово, которым она разговаривает.

And then we started to look at other bacteria,

Итак, мы начали рассматривать другие бактерии,

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

и это просто небольшое число молекул, которое мы обнаружили.

Я надеюсь вы сможете увидеть

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

что молекулы близки.

The left-hand part of the molecule is identical

Левые части молекул идентичны

in every single species of bacteria.

для каждого вида бактерий.

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

Но правые части молекул немного отличаются для каждого вида.

in every single species.

Это придает

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

тонкие видовые различия этим языкам.

So each molecule fits into its partner receptor

Каждая молекула подходит только рецептору своего партнера и никому другому.

and no other.

Поэтому это личные, тайные разговоры.

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

Эти разговоры для общения внутри вида.

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

Каждая бактерия использует определенную молекулу, которая является ее языком,

that allows it to count its own siblings.

который позволяет посчитать своих братьев.

Продвинувшись столь далеко, мы подумали,

Once we got that far,

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

что мы начинаем понимать, что у бактерий есть социальное поведение.

Но то, о чем мы главным образом задумались, это что в основном

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

бактерии не живут поодиночке, они живут в невероятных смесях

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

с сотнями или тысячами других видов бактерий.

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

И это изображено на слайде. Это ваша кожа.

This is your skin.

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

Это просто картинка, микроснимок вашей кожи.

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

Везде на вашем теле она выглядит почти точно так же,

и я надеюсь, вы видите здесь разные виды бактерий.

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,

Мы начали думать, если действительно все дело в общении между бактериями

and it's about counting your neighbors,

и подсчете соседей,

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

то недостаточно иметь возможность общаться только в пределах своего вида.

Должен быть быть способ подсчета

There has to be a way to take a census

остальных бактерий в популяции.

of the rest of the bacteria in the population.

Итак, мы вернулись к молекулярной биологии,

So we went back to molecular biology

стали изучать другии бактерии

and started studying different bacteria.

и теперь обнаружили, что

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

в действительности бактерии многоязычны.

У всех них есть специфическая для каждого вида система:

They all have a species-specific system,

в ней есть молекула, которая говорит "я".

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

Вместе с ней существует и вторая система,

that we've discovered, that's generic.

которую мы обнаружили, и она универсальная.

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

Итак, у них есть второй фермент, который производит второй сигнал

and it has its own receptor,

и имеет свой рецептор,

and this molecule is the trade language of bacteria.

и эта молекула является языком торговли бактерий.

Он используется всеми бактериями

It's used by all different bacteria,

и это язык общения между видами.

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

То, что происходит, это бактерия способна посчитать,

сколько "нас" и сколько "вас".

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

And they take that information inside,

Они берут эту информацию

and they decide what tasks to carry out

и решают, какие задания выполнять,

в зависимости от того, кто в меньшинстве, а кто в большинстве

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

of any given population.

в любой популяции.

Then, again, we turned to chemistry,

Затем мы снова обращаемся к химии:

and we figured out what this generic molecule is --

мы выяснили, какова универсальная молекула,

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

это те розовые овалы на последнем слайде.

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

Это очень маленькая пятиуглеродная молекула.

Важная вещь, которую мы узнали,

And what the important thing is that we learned

is that every bacterium has exactly the same enzyme

это что у каждой бактерии есть точно такой же фермент

and makes exactly the same molecule.

и производится точно такая же молекула.

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

Поэтому все они используют эту молекулу

для общения между видами.

This is the bacterial Esperanto.

Это эсперанто бактерий.

(Laughter)

(Смех)

So once we got that far,

Преуспев в этом, мы начали понимать,

we started to learn that bacteria can talk to each other

что бактерии могут разговаривать друг с другом этим химическим языком.

with this chemical language.

И мы решили, что, может быть, этому есть

But we started to think

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

также практическое применение.

Я уже сказала, что у бактерий есть социальное поведение,

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

они общаются с помощью этих молекул.

that they communicate with these molecules.

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

И как я тоже уже сказала, одна из важных вещей, которые они делают,

это инициируют патогенность, используя чувство кворума.

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

Мы подумали о том, что будет, если мы сделаем что-то с бактериями,

So we thought:

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

что они не смогут говорить или слышать.

Может, это могли бы быть новые виды антибиотиков?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

Конечно, вы уже слышали и знаете,

что у нас недостаточно антибиотиков.

that we're running out of antibiotics.

Сейчас бактерии необычайно стойкие ко многим лекарствам,

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

и все потому что все антибиотики, которые мы используем, убивают бактерии.

They either pop the bacterial membrane,

Они либо разрывают мембрану бактерии,

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

либо не позволяют бактериям воспроизвести свою ДНК.

We kill bacteria with traditional antibiotics,

Мы убиваем бактерии традиционными антибиотиками

and that selects for resistant mutants.

и это порождает стойких мутантов.

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

И поэтому сейчас мы имеем глобальную проблему

in infectious diseases.

с инфекционными болезнями.

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

Мы подумали, вот если бы мы могли бы сделать изменения в поведении,

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

достаточные, чтобы бактерии не могли говорить, считать

и не знали, когда начать вирулентную атаку.

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

Это то, что мы действительно сделали, и мы использовали две стратегии.

and we've sort of taken two strategies.

Первая заключается в том, что мы нацелились

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

на систему общения внутри вида.

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

Мы создали молекулы, которые выглядят как настоящие,

которые вы видели, но они немного отличаются.

but they're a little bit different.

Итак, они забиваются в рецепторы

And so they lock into those receptors,

и препятствуют узнаванию настоящих молекул.

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

Нацеливаясь на красную систему,

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

мы смогли создать

молекулы с характерным для конкретного вида или болезни чувством антикворума.

anti-quorum-sensing molecules.

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

То же самое мы сделали с розовой системой.

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

Мы взяли универсальную молекулу, изменили ее немного,

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

так что мы создали противников

общения между видами.

Я надеюсь, что это будет использовано в широком спектре антибиотиков,

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

that work against all bacteria.

которые противостоят бактериям.

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

Чтобы закончить, я покажу вам одну стратегию.

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

Здесь я просто использую межвидовую молекулу,

but the logic is exactly the same.

но логика точно такая же.

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

Как вы знаете, когда бактерия попадает в животное,

в данном случае мышь,

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

она не инициирует вирулентность сразу.

It gets in, it starts growing,

Она попадает внутрь, начинает расти, выделять

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

свои молекулы с чувством кворума.

It recognizes when it has enough bacteria

Она понимает, когда бактерий достаточно,

that now they're going to launch their attack,

все они начинают атаку

и животное умирает.

and the animal dies.

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

Нам удалось передать эти вирулентные инфекции,

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

но мы передавали их вместе с молекулами с чувством антикворума,

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

эти молекулы выглядят как настоящие,

но они немного отличаются, что я показала на этом слайде.

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

Нам теперь известно, что если мы передадим животному

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

патогенные бактерии, стойкие ко многим лекарствам патогенные бактерии,

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

вместе с передачей наших молекул с чувством антикворума,

in fact, the animal lives.

то животное продолжит жить.

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

Мы думаем, что это новое поколение антибиотиков,

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

и это позволит нам преодолеть, по крайней мере в начале,

this big problem of resistance.

эту большую проблему стойкости.

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

Теперь вы знаете, что бактерии могут разговаривать друг с другом,

они используют вещества в качестве слов,

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

у них необычайно сложный химический лексикон,

that we're just now starting to learn about.

который мы только сейчас начинаем изучать.

Конечно, это позволяет бактериям

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

быть многоклеточной системой.

So in the spirit of TED,

В духе TED они все делают вместе,

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

потому что это дает желаемый результат.

То, что происходит, это у бактерий есть коллективное поведение

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

и они могут выполнять задания,

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

которые им никогда не выполнить,

если бы они действовали по отдельности.

What I would hope that I could further argue to you

Я надеюсь, что смогла бы убедить вас,

что это открытие многоклеточности.

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

Бактерии жили на Земле миллиарды лет.

humans, couple hundred thousand.

Люди - пару сотен тысяч лет.

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

Мы думаем, что бактерии создали правила того,

как работает многоклеточная система.

Мы думаем, что изучая бактерии,

And we think by studying bacteria,

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

мы сможем постичь многоклеточность человеческого тела.

So we know that the principles and the rules,

Мы знаем, что законы и правила,

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

если мы сможем понять их в этих примитивных организмах,

есть надежда, что они также будут применимы

the hope is that they will be applied

к человеческим болезням и человеческому поведению.

to other human diseases and human behaviors as well.

Я надеюсь, вы узнали,

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

что бактерии могут отличать своих от чужих.

So by using these two molecules,

Используя эти две молекулы, они могут сказать "я" и могут сказать "ты".

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

И конечно это то, что происходит

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

и молекулярным способом,

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

и видимым способом,

but I think about the molecular stuff.

но мне интересен молекулярный способ.

This is exactly what happens in your body.

Это именно то, что происходит в вашем теле.

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

Не так, что клетки вашего сердца и почек смешиваются каждый день,

и это потому, что происходит вся эта химия,

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

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

эти молекулы, которые определяют, кто принадлежит какой группе клеток

и каковы их задачи.

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

Мы думаем, что бактерии создали это,

вы просто более развиты,

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.

но все идеи находятся в этих простых системах, которые мы изучаем.

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

И наконец снова хочу повторить, что возможно практическое применение,

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

и мы создали эти молекулы с чувством антикворума,

that are being developed as new kinds of therapeutics.

они совершенствуются как новый вид терапии.

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

И чтобы закончить с рекламой всех хороших и волшебных бактерий,

that live on the earth,

живущих на Земле,

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

мы также создали молекулы, поддерживающие чувство кворума.

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

Итак, нашей целью являются эти системы, чтобы заставить молекулы работать лучше.

Вы помните, внутри или на вас десятикратное или большее количество клеток бактерий

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

in you or on you, keeping you healthy.

и они поддерживают ваше здоровье.

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

Мы также пытаемся усилить общение

бактерий, которые живут во взаимовыгодном симбиозе с вами,

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

надеясь сделать вас здоровее,

улучшая это общение таким образом,

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

чтобы бактерии совершали нужные нам действия

better than they would be on their own.

лучше, чем если бы они их совершали самостоятельно.

Finally, I wanted to show you --

Наконец, я хотела бы показать вам:

this is my gang at Princeton, New Jersey.

это моя банда из Принстона, Нью Джерси.

Все, о чем я вам рассказала, было обнаружено кем-то на этой фотографии.

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

Надеюсь, когда вы узнаете что-то,

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

как, например, живет мир природы,

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

я просто хочу сказать, что когда вы читаете что-нибудь в газете

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

или вам случается услышать разговор о чем-то смешном в мире природы,

все это было сделано ребенком.

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

Наука делается этими людьми.

Все эти люди в возрасте от 20 до 30 лет

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

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

и они двигатель научных открытий в этой стране.

Это очень удачные люди для сотрудничества.

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

(Applause)

Я становлюсь старше, а они всегда одного возраста,

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

и это просто безумно увлекательная работа.

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

Я хочу поблагодарить вас за приглашение сюда.

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

Для меня это большое удовольствие участвовать в этой конференции.

(Applause)

(Аплодисменты)

Thanks.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)