Bonnie Bassler: The secret, social lives of bacteria

Translator: Varoj Khamboot Reviewer: Pongsathon Wanittanom

แบคทีเรียคือสิ่งมีชีวิตเก่าแก่ ที่สุดบนโลกใบนี้

Bacteria are the oldest living organisms on the earth.

They've been here for billions of years,

พวกมันอาศัยอยู่ที่นี่มาเป็นพันล้านปี

and what they are are single-celled microscopic organisms.

และพวกมันก็เป็นแค่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวตัวเล็กๆ

So they're one cell

มันจึงมีแค่เซลล์เดียว และมีคุณสมบัติพิเศษ

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

คือมันมี DNA แค่ชิ้นเดียว

So they have very few genes and genetic information

พวกมันมียีนส์และข้อมูลพันธุกรรมไม่กี่ชิ้น

ที่ถอดออกมาเป็นลักษณะ ที่มันแสดงออกมาอยู่

to encode all of the traits that they carry out.

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

และวีธีดำรงชีวิตของแบคทีเรีย

คือพวกมันได้รับสารอาหารจากสิ่งรอบตัว

from the environment,

they grow to twice their size,

พวกมันโตขึ้นเป็นสองเท่า พวกมันแบ่งครึ่งตัวเอง

they cut themselves down in the middle,

แล้วหนึ่งเซลล์ก็กลายเป็นสอง เป็นแบบนี้ไปเรื่อยๆ

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,

พวกมันแค่โตขึ้นแล้วก็แบ่งตัว โตแล้วก็แบ่งตัว อาจดูเป็นชีวิตที่น่าเบื่อ

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

เว้นแต่ว่า สิ่งที่ฉันกำลังจะอภิปรายนี้

คือคุณมีปฏิสัมพันธ์ที่น่าทึ่ง กับสิ่งมีชีวิตนี้

with these critters.

I know you guys think of yourself as humans,

ฉันรู้ว่าพวกคุณคิดว่าตัวเองเป็นมนุษย์ และนี่ก็เป็นสิ่งที่ฉันนึกถึงคุณ

and this is sort of how I think of you.

ผู้ชายคนนี้ถูกยกให้เป็นตัวแทน

This man is supposed to represent a generic human being,

ของมนุษย์โดยทั่วไป

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

และทุกวงกลมในตัวผู้ชายคนนี้ คือเซลล์ทุกชิ้นที่ประกอบขึ้นมาเป็นกายคุณ

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

ในตัวเราแต่ละคนมีเซลล์อยู่เป็นล้านล้านชิ้น

ทำให้เราเป็นเรา ให้เราทำในสิ่งที่เราทำ

and able to do all the things that we do.

แต่คุณมีแบคทีเรียสิบล้านล้านเซลล์

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

อยู่ในตัวหรือบนตัวคุณในทุกจังหวะชีวิต

at any moment in your life.

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

ดังนั้น แบคทีเรียมีอยู่ในมนุษย์

สิบเท่ามากกว่าเซลล์มนุษย์เองเสียอีก

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

และแน่นอนว่า DNA เป็นตัวการสำคัญ

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

ทั้งหมดนี้คือ A T G และ C

ที่รวมกันขึ้นมาเป็นรหัสพันธุกรรม และทำให้คุณมีเสน่ห์แบบนี้

and give you all your charming characteristics.

คุณมีประมาณ 30,000 ยีนส์

You have about 30,000 genes.

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

กลายเป็นว่า คุณมียีนส์ มากกว่าร้อยเท่าของแบคทีเรีย

ยีนส์ซึ่งมีบทบาทในตัวคุณตลอดทั้งชีวิต

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,

เป็นไปได้มากสุดคือ คุณมีความเป็นมนุษย์ 10 เปอร์เซ็นต์

แต่เป็นไปได้มากกว่าที่หนึ่งเปอร์เซ็นต์

depending on which of these metrics you like.

ขึ้นอยู่กับมาตรวัดที่คุณชอบ

I know you think of yourself as human beings,

ฉันรู้ว่าคุณคิดว่าตัวเองเป็นมนุษย์

แต่ฉันคิดว่าคุณคือแบคทีเรีย สัก 90 หรือ 99 เปอร์เซ็นต์

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

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

And these bacteria are not passive riders.

แบคทีเรียเหล่านี้ ไม่ใช่พาหะเฉื่อยๆ

These are incredibly important; they keep us alive.

พวกมันคือสิ่งสำคัญมาก ที่ทำให้เรายังอยู่

They cover us in an invisible body armor

พวกมันปกป้องเรา เหมือนเป็นเกราะที่มองไม่เห็น

that keeps environmental insults out so that we stay healthy.

ปกป้องเราจากสิ่งคุกคามตามธรรมชาติ

ทำให้เราสุขภาพดี

They digest our food, they make our vitamins,

พวกมันย่อยอาหารเรา พวกมันสร้างวิตามินให้

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

มันยังช่วยสอนระบบภูมิกันของคุณ

ให้คอยไล่จุลินทรีย์ร้ายออกไป

ดังนั้น พวกมันทำสิ่งที่น่าทึ่งแบบนี้

So they do all these amazing things

ที่ช่วยเรา และเป็นสิ่งสำคัญ ที่ทำให้เราอยู่รอด

that help us and are vital for keeping us alive,

and they never get any press for that.

และพวกมันไม่เคยได้ออกสื่อ จากเรื่องนี้เลย

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

แต่พวกมันได้ออกสื่อมากมายเพราะว่า

พวกมันมีโทษมากมายเหมือนกัน

มีแบคทีเรียมากมายบนโลกนี้

So there's all kinds of bacteria on the earth

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

ที่ไม่มีความจำเป็นจะต้องเข้ามาอยู่ ข้างในหรือบนตัวคุณเลย

แต่ถ้าพวกมันเข้ามา คุณจะป่วยหนัก

and if they are, they make you incredibly sick.

And so the question for my lab

ดังนั้น คำถามในห้องทดลองของฉันคือ คุณอยากจะคิดถึงสิ่งดีๆ

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

ที่แบคทีเรียทำ หรือสิ่งแย่ๆที่พวกมันทำ

or all the bad things that bacteria do.

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

คำถามเราคือทำไมพวกมันทำทั้งหมดนี้ได้?

ที่ฉันจะพูดคือ พวกมันตัวเล็กมากๆ

I mean, they're incredibly small.

You have to have a microscope to see one.

จนที่คุณต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ส่อง

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

พวกมันมีชีวิตดูน่าเบื่อ แค่โตขึ้นแล้วก็แบ่งตัว

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

และพวกมันถูกมองว่าเป็นสัตว์ไม่มีสังคม

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

และสำหรับเรา มันตัวเล็กมากเกินที่จะ มีผลอะไรกับ

to have an impact on the environment

สิ่งแวดล้อมได้

if they simply act as individuals.

ถ้ามันทำตัวเป็นปัจเจก

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

และเราเลยอยากคิด ถ้ามันไม่มี

ความแตกต่างในวิถีชีวิตแบคทีเรียได้

เงื่อนงำในเรื่องนี้ มาจาก แบคทีเรียชนิดหนึ่งในทะเล

And the clue to this came from another marine bacterium,

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

มันมีชื่อว่า Vibrio fischeri

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

สิ่งที่คุณกำลังดูบนสไลด์นี้คือ คนจากห้องทดลองของฉัน

holding a flask of a liquid culture of a bacterium,

กำลังถือขวดที่เพาะเลี้ยงแบคทีเรีย

แบคทีเรียแสนสวยไร้พิษภัยจากมหาสมุทร

a harmless, beautiful bacterium that comes from the ocean,

มันชื่อว่า Vibrio fischeri

named Vibrio fischeri.

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

แบคทีเรียตัวนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือ มันสร้างแสงได้

มันสร้างสารเรืองแสงชีวภาพ

so it makes bioluminescence,

like fireflies make light.

คล้ายหิ่งห้อยที่สร้างแสงเองได้

We're not doing anything to the cells here,

เราไม่ได้ทำอะไรกับเซลล์นี่เลย

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

เราแค่ถ่ายรูปโดยปิดไฟในห้อง

และนี่คือสิ่งที่เราเห็น

and this is what we see.

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

สิ่งที่ดึงดูดเราจริงๆ

ไม่ใช่แบคทีเรียที่สร้างแสง

but when the bacteria made light.

แต่ว่าเมื่อไรต่างหากที่มันสร้างแสง

What we noticed is when the bacteria were alone,

ที่เราสังเกตได้คือ เมื่อแบคทีเรียอยู่ลำพัง

so when they were in dilute suspension,

เมื่อกลุ่มของพวกมันถูกเจือจาง มันจะไม่สร้างแสง

they made no light.

แต่เมื่อมันโตขึ้นจนถึงจำนวนหนึ่ง

But when they grew to a certain cell number,

แบคทีเรียทุกตัวจะเปล่งแสงออกมาพร้อมกัน

all the bacteria turned on light simultaneously.

So the question that we had is:

คำถามที่เรามีคือ แบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตโบราณนี้

How can bacteria, these primitive organisms,

บอกความแตกต่างได้ไงว่า เวลานั้นมันอยู่ลำพัง

tell the difference from times when they're alone

หรือเวลานั้นมันอยู่กันเป็นหมู่

and times when they're in a community,

แล้วก็ทำอะไรบางอย่างด้วยกัน

and then all do something together?

ที่เราสังเกตได้จากวิธีที่พวกมันทำก็คือ พวกมันมีการคุยกันและกัน

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

และมันคุยกันด้วยภาษาทางเคมี

and they talk with a chemical language.

สมมติว่านี่คือเซลล์แบคทีเรียของฉันนะคะ

So this is now supposed to be my bacterial cell.

เมื่อมันอยู่ลำพัง มันไม่สร้างแสงใดๆ

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

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

แต่สิ่งที่มันทำคือสร้าง และหลั่งโมเลกุลเล็กๆออกมา

that you can think of like hormones,

ซึ่งคุณอาจเทียบได้กับฮอร์โมนส์

and these are the red triangles.

และสารนี้คือสามเหลี่ยมสีแดง และเมื่อแบคทีเรียอยู่ตัวเดียว

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

โมเลกุลนี้ก็จะลอยออกไป และไม่มีแสงใดๆ เกิดขึ้น

and so, no light.

But when the bacteria grow and double

แต่เมื่อแบคทีเรียโตขึ้นและแบ่งตัวเพิ่ม

and they're all participating in making these molecules,

และพวกมันทุกตัวต่างสร้างโมเลกุลนี้

โมเลกุล ที่อยู่นอกเซลล์ปริมาณมาก

the molecule, the extracellular amount of that molecule,

increases in proportion to cell number.

เพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนตามจำนวนเซลล์

And when the molecule hits a certain amount

และเมื่อจำนวนโมเลกุลเพิ่มถึงจุดหนึ่ง

that tells the bacteria how many neighbors there are,

ที่บอกได้ว่าแบคทีเรียมีเพื่อนบ้านเท่าไร

they recognize that molecule

พวกมันรับรู้โมเลกุลเหล่านั้น

and all of the bacteria turn on light in synchrony.

แล้วพวกมันทุกตัวก็สร้างแสงขึ้นมาพร้อมกัน

And so that's how bioluminescence works --

นี่คือวิธีการของสารเรืองแสงชีวภาพ

they're talking with these chemical words.

พวกมันคุยกันด้วยภาษาของสารเคมี

สาเหตุที่ Vibrio fischeri ทำแบบนี้ อยู่ในวิชาชีววิทยา

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

again, another plug for the animals in the ocean.

อีกครั้ง กับคำอธิบายเรื่อง สัตว์ที่อาศัยในมหาสมุทร

Vibrio fischeri อาศัยอยู่ในหมึกค่ะ

Vibrio fischeri lives in this squid.

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

ที่คุณกำลังเห็นนี้คือหมึกบ๊อบเทลฮาวาย

มันถูกจับวางหงาย

It's been turned on its back,

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

ฉันหวังว่าคุณจะมองเห็นกระเปาะ ที่กำลังส่องแสงอยู่

These house the Vibrio fischeri cells.

นี่คือบ้านของเซลล์ของ Vibrio fischeri

They live in there, at high cell number.

พวกมันอาศัยอยู่ในนี้เป็นจำนวนมาก

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

จนโมเลกุลเยอะตาม และพวกมันสร้างแสง

เหตุผลที่หมึกนี้ยินยอมให้ พวกเจ้าเล่ห์เหล่านี้มาอยู่

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

เพราะว่ามันต้องการแสงสว่าง

is because it wants that light.

วิถีการพึ่งพากันและกันแบบนี้

The way that this symbiosis works

เกิดจากหมึกน้อยตัวนี้อาศัยอยู่ ไม่ไกลจากชายฝั่งของฮาวาย

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

just in sort of shallow knee-deep water.

อยู่แค่ในเขตน้ำตื้นแค่เข่า

And the squid is nocturnal,

หมึกชนิดนี้หากินกลางคืน ดังนั้นระหว่างวัน

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

มันจะฝังตัวอยู่ใต้ทรายและหลับ

พอถึงเวลากลางคืน มันต้องออกมาหาอาหาร

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

So on bright nights

ในคืนที่แสงดาวหรือแสงจันทร์สว่างมากๆ

when there's lots of starlight or moonlight,

จนผ่านความลึกของน้ำไปได้

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

ซึ่งหมึกอาศัยอยู่ เนื่องจากมันลึกแค่ไม่กี่ฟุต

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

สิ่งที่หมึกสร้างขึ้นมาก็คือ ชัตเตอร์

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

ซึ่งสามารถเปิดปิดอวัยวะพิเศษส่องแสงอันนี้ ที่ๆ แบคทีเรียอาศัยอยู่

over the specialized light organ housing the bacteria.

และมันก็มีตัววัดแสงอยู่บนหลัง

And then it has detectors on its back

ทำให้มันรับรู้ได้ว่ามีแสงดาวหรือแสงจันทร์ ส่องมาที่หลังของมันเยอะแค่ไหน

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

And it opens and closes the shutter

แล้วมันก็เปิด-ปิดชัตเตอร์

so the amount of light coming out of the bottom,

เพื่อให้แสงที่ส่องอยู่ใต้น้ำนี้

which is made by the bacterium,

ซึ่งแบคทีเรียเป็นคนสร้าง

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

พอเหมาะพอดีกับแสงที่มากระทบหลังของมัน

so the squid doesn't make a shadow.

ดังนั้น หมึกจะไม่สร้างเงา

So it actually uses the light from the bacteria

มันใช้แสงจากแบคทีเรีย

to counter-illuminate itself in an antipredation device,

ส่องแสงย้อนกลับเพื่อหนีจากการล่า

ดังนั้น ผู้ล่าจะไม่สามารถเห็นเงาของมัน

so predators can't see its shadow,

ไม่สามารถคำนวณวิถีทางของหมึก และกินมันได้

calculate its trajectory and eat it.

นี่ฟังดูราวกับ มือวางระเบิดล่องหนใต้มหาสมุทร

So this is like the stealth bomber of the ocean.

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

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

แต่ถ้าคุณคิดต่อไป หมึกนี้มีปัญหาหนักอยู่อย่างหนึ่ง

เพราะมันมีแบคทีเรียจำนวนมากที่ใกล้ตาย

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

and it can't sustain that.

และมันไม่สามารถรักษาไว้ได้

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

ดังนั้น สิ่งที่เกิดขึ้นทุกเช้าก็คือ

หมึกกลับไปนอน ฝังตัวอยู่ใต้ทราย

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

มันมีตัวสูบที่ทำงานตาม จังหวะนาฬิกาชีวภาพของมัน

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

และเมื่อพระอาทิตย์ขึ้น มันจะสูบ แบคทีเรียสัก 95 เปอร์เซ็นต์ออกไป

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

So now the bacteria are dilute,

เมื่อแบคทีเรียเริ่มเจือจาง โมเลกุลฮอร์โมนก็ไปแล้ว

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

มันก็จะไม่สร้างแสง

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

แต่แน่นอน หมึกไม่ได้สนใจตรงนี้ เพราะมันกำลังหลับอยู่ใต้ทราย

พอกลางวันผ่านไป แบคทีเรียเริ่มขยายจำนวน

And as the day goes by, the bacteria double,

พวกมันเริ่มปล่อยโมเลกุล แล้วแสงก็จะมา

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

ในเวลากลางคืน เวลาที่หมึกต้องการใช้งาน

exactly when the squid wants it.

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

อย่างแรก เราค้นว่าแบคทีเรียทำสิ่งนี้ยังไง

but then we brought the tools of molecular biology to this

เราเอาอุปกรณ์ด้านอณูชีววิทยามาใช้

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

เพื่อค้นหาว่ากลไกจริงมันเป็นอย่างไร

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

สิ่งที่เราเจอ สมมติอีกครั้งนะคะ ว่านี่คือเซลล์แบคทีเรียของฉัน

is that Vibrio fischeri has a protein.

ก็คือ Vibrio fischeri มีโปรตีน

That's the red box --

นั่นคือกล่องแดง มันคือเอนไซม์

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

ที่สร้างฮอร์โมนเล็กๆ หรือสามเหลี่ยมสีแดง

the red triangle.

And then as the cells grow,

จากนั้นเมื่อเซลล์ขยายจำนวน พวกมันปล่อยโมเลกุลออกมา

they're all releasing that molecule into the environment,

สู่แวดล้อม ดังนั้นก็จะมีโมเลกุลมากมาย

so there's lots of molecule there.

และแบคทีเรียก็มีตัวรับอยู่บนผิวเซลล์

And the bacteria also have a receptor on their cell surface

that fits like a lock and key with that molecule.

ซึ่งสวมได้พอดีกับโมเลกุลเหมือนกับกุญแจ

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

แบบเดียวกันกับตัวรับที่อยู่บนเซลล์ของคุณ

เมื่อโมเลกุลมีปริมาณมากถึงจำนวนหนึ่ง

So when the molecule increases to a certain amount,

which says something about the number of cells,

ซึ่งบ่งบอกถึงจำนวนของเซลล์

it locks down into that receptor

มันจะลงไปเกาะที่ตัวรับ

and information comes into the cells

แล้วข้อมูลก็จะเข้าไปสู่เซลล์

บอกให้เซลล์เริ่มต้นทำ

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

พฤติกรรมร่วมกันคือการสร้างแสง

Why this is interesting is because in the past decade,

ที่มันน่าสนใจก็เพราะว่าในทศวรรษที่ผ่านมา

we have found that this is not just some anomaly

เราได้พบว่าพวกมันไม่ใช่แค่แบคทีเรียประหลาด

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

ที่สร้างแสงสว่างอยู่ในมหาสมุทร

แบคทีเรียทุกตัวมีระบบนี้อยู่

all bacteria have systems like this.

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

ตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าแบคทีเรีย สามารถพูดคุยกับตัวอื่นๆได้

They make chemical words, they recognize those words,

พวกมันสร้างคำพูดแบบเคมี พวกมันเข้าใจคำพูดเหล่านี้

and they turn on group behaviors

แล้วก็กระตุ้นพฤติกรรมหมู่

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

ซึ่งจะสำเร็จได้เมื่อทุกเซลล์ ร่วมใจกันเป็นหนึ่งเดียว

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

เรามีชื่อเรียกหรูให้มันด้วยค่ะ เราเรียกมันว่าระบบ Quorum sensing

They vote with these chemical votes,

พวกมันลงคะแนนโหวตกันด้วยระบบเคมีนี้

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

หลังจากนับผลโหวตเสร็จ ทุกคนก็ตอบสนองต่อผลโหวต

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

สิ่งที่สำคัญสำหรับ talk วันนี้คือ

เรารู้ว่ามีพฤติกรรมอยู่เป็นร้อยๆ

that bacteria carry out in these collective fashions.

ที่แบคทีเรียทำออกมาในแบบแฟชั่นของกลุ่ม

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

แต่สิ่งที่น่าจะสำคัญกับคุณที่สุด คือ ความเป็นพิษ

มันไม่ใช่ว่าแบคทีเรีย สองสามตัวเข้าไปในตัวคุณ

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

แล้วพวกมันก็หลั่งสารพิษบางอย่างออกมา

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

คุณตัวมโหฬาร สิ่งนี้ไม่ได้ผลกับคุณหรอก คุณตัวใหญ่มาก

สิ่งที่พวกมันทำ ตอนนี้เรารู้แล้วว่า

But what they do, we now understand,

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

พวกมันเข้าไปในตัวคุณ รอคอย เริ่มเติบโต

they count themselves with these little molecules,

พวกมันนับจำนวนกันเองด้วยโมเลกุลเหล่านี้

and they recognize when they have the right cell number

และพอพวกมันรู้ว่าถึงจำนวนที่มากพอ

มากพอที่เมื่อทุกตัวสร้างพิษ ขึ้นมาโจมตีด้วยกัน

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

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

พวกมันจะสามารถเอาชนะ ผู้ที่ถูกอาศัยตัวยักษ์ได้

So bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.

แบคทีเรียควบคุมการก่อโรค ด้วยระบบ quorum sensing เสมอ

นี่แหละคือวิธีของมัน

So that's how it works.

เรายังลองมองลงไปที่โมเลกุลเหล่านี้ด้วย

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

These were the red triangles on my slides before.

นี่คือสามเหลี่ยมสีแดง ที่อยู่ในสไลด์ก่อนหน้า

This is the Vibrio fischeri molecule.

นี่คือโมเลกุลของ Vibrio fischeri

This is the word that it talks with.

นี่คือคำพูดที่มันพูดกัน

And then we started to look at other bacteria,

ดังนั้น เราจึงไปดูแบคทีเรียอื่นๆต่อ

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

และนี่คือความรู้แบบผิวเผิน ของโมเลกุลที่เราพบ

สิ่งที่ฉันหวังว่าคุณจะเห็น

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

ก็คือโมเลกุลทั้งหลายมีความเกี่ยวข้องกัน

The left-hand part of the molecule is identical

ฝั่งซ้ายมือของโมเลกุลจะเหมือนกัน

in every single species of bacteria.

ในแบคทีเรียทุกสายพันธุ์

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

แต่ฝั่งขวามือของโมเลกุลจะ แตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละสายพันธุ์

in every single species.

หน้าที่ของมันก็คือ เพื่อสร้าง

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

ความจำเพาะของสายพันธุ์ที่สวยงามนี้ ไว้ในภาษาเหล่านี้

So each molecule fits into its partner receptor

แต่ละโมเลกุล เข้ากันพอดีตัวรับที่คู่กัน ไม่มีตัวอื่น

and no other.

ดังนั้นมันเป็นการสนทนาลับและส่วนตัว

So these are private, secret conversations.

These conversations are for intraspecies communication.

บทสนทนาเหล่านี้ใช้สำหรับ สื่อสารกันในสายพันธุ์

Each bacteria uses a particular molecule that's its language

แบคทีเรียแต่ละตัวใช้โมเลกุลเฉพาะ ซึ่งก็คือภาษาของมัน

that allows it to count its own siblings.

ที่ช่วยให้มันนับจำนวนพี่น้องมันเองได้

เมื่อเรามาถึงจุดนี้ เราคิดว่า

Once we got that far,

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

เราเริ่มเข้าใจว่าแบคทีเรียมี พฤติกรรมทางสังคมแบบนี้อยู่

แต่เราสิ่งที่เราคิดจริงๆ ก็คือ เกือบตลอดเวลา

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

แบคทีเรียไม่ได้อยู่ด้วยตัวมันเอง มันอยู่รวมๆกันแบบไม่น่าเชื่อ

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

มีเป็นร้อยเป็นพันสายพันธุ์ด้วยกัน

with hundreds or thousands of other species of bacteria.

And that's depicted on this slide.

สไลด์นี้แสดงให้เห็นที่พูดไปค่ะ นี่คือผิวหนังของคุณ

This is your skin.

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

นี่เป็นแค่รูป รูปขยายของผิวหนังคุณ

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

ที่ไหนของร่างกายก็ตาม ก็จะเป็นลักษณะนี้

และที่หวังว่าคุณจะเห็นคือ มีแบคทีเรียทุกชนิดอยู่ในนั้น

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,

เราจึงเริ่มคิดว่า มันเป็นเรื่อง การสื่อสารของแบคทีเรียจริงๆ

and it's about counting your neighbors,

และเกี่ยวกับการนับจำนวนเพื่อนบ้าน

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

มันไม่น่าจะพอที่จะคุยกันแค่ในสายพันธุ์

There has to be a way to take a census

มันน่าจะมีวิธีที่ทำประชามติ

of the rest of the bacteria in the population.

ของประชากรแบคทีเรียที่เหลืออยู่ด้วย

เราจึงกลับไปที่เรื่องอณูชีววิทยา

So we went back to molecular biology

และเริ่มศึกษาแบคทีเรียต่างๆ

and started studying different bacteria.

และตอนนี้เราพบว่า

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

ความจริงแล้ว แบคทีเรียเป็นพวกพหุภาษา

พวกมันมีระบบระบุเฉพาะสายพันธุ์

They all have a species-specific system,

พวกมันมีโมเลกุลที่บอกว่า "นี่ฉัน"

they have a molecule that says "me."

But then running in parallel to that is a second system

แต่จากนั้น มีระบบที่สองวิ่งไปพร้อมกันอยู่

that we've discovered, that's generic.

ซึ่งเราค้นพบว่า มันเป็นสามัญ

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

พวกมันจึงมีเอนไซม์ตัวที่สอง ที่สร้างสัญญาณแบบที่สอง

and it has its own receptor,

และมีตัวรับโมเลกุลของมันเอง

and this molecule is the trade language of bacteria.

และโมเลกุลนี้ คือภาษาแลกเปลี่ยนของแบคทีเรีย

ภาษานี้ถูกใช้ในแบคทีเรียต่างๆ

It's used by all different bacteria,

และมันคือภาษาที่ใช้สื่อสารข้ามสายพันธุ์

and it's the language of interspecies communication.

What happens is that bacteria are able to count

สิ่งที่เกิดขึ้นคือแบคทีเรียสามารถนับ

จำนวนของพวกฉัน และจำนวนของพวกเธอ

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

And they take that information inside,

และมันเก็บข้อมูลเข้ามาไว้ข้างในเซลล์

and they decide what tasks to carry out

และพวกมันตัดสินใจว่าจะทำงานไหนต่อไป

ซึ่งขึ้นกับว่าใครเป็นกลุ่มน้อย ใครเป็นกลุ่มใหญ่

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

of any given population.

ในกลุ่มประชากรนั้นๆ

Then, again, we turned to chemistry,

และอีกครั้ง เราไปดูเรื่องเคมี

and we figured out what this generic molecule is --

และเราพบว่าโมเลกุลสามัญนี้คืออะไร

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

มันคือวงรีสีชมพูในสไลด์ที่แล้วค่ะ นี่ค่ะ

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

มันเป็นโมเลกุลที่มีคาร์บอน 5 ตัว เล็กมาก

And what the important thing is that we learned

สิ่งสำคัญก็คือ เราได้เรียนรู้ว่า

is that every bacterium has exactly the same enzyme

แบคทีเรียทุกตัว มีเอนไซม์เหมือนกันไม่ผิดเพี้ยน

and makes exactly the same molecule.

และมีโมเลกุลที่เหมือนกัน

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

พวกมันจึงใช้โมเลกุลนี้

สำหรับการสื่อสารข้ามสายพันธุ์

This is the bacterial Esperanto.

นี่คือภาษาเอสเปรันโตของแบคทีเรีย

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

So once we got that far,

เมื่อเราไปถึงจุดนั้น เราเริ่มเรียนรู้ว่า

we started to learn that bacteria can talk to each other

แบคทีเรียสามารถคุยกันเองได้ ด้วยภาษาแบบเคมีนี้

with this chemical language.

แต่ที่เราเริ่มคิดคือ มันน่าจะมีบางอย่าง

But we started to think

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

ที่พวกเราน่าจะทำได้ในทางปฏิบัติเช่นกัน

ฉันบอกพวกคุณไปว่าแบคทีเรีย มีพฤติกรรมทางสังคม

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

พวกมันสื่อสารด้วยโมเลกุลเหล่านี้

that they communicate with these molecules.

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

แน่นอน ฉันเพิ่งบอกอีก ว่าสิ่งสำคัญที่พวกมันทำ

คือเพื่อกระตุ้นการก่อโรค โดยใช้ระบบ Quorum sensing

is to initiate pathogenicity using quorum sensing.

เราคิดว่า ถ้าเราทำให้แบคทีเรียพวกนี้

So we thought:

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

ให้ไม่สามารถพูด หรือได้ยินล่ะ?

มันจะกลายเป็นยาปฏิชีวนะแบบใหม่ไหม?

Couldn't these be new kinds of antibiotics?

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

แน่นอน คุณเพิ่งได้ยินและรู้แล้วว่า

ยาปฏิชีวนะของพวกเรากำลังจะหมด

that we're running out of antibiotics.

ปัจจุบัน แบคทีเรียมีภูมิต้านทาน ยาหลากหลายตัวจนไม่น่าเชื่อ

Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,

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

และนั่นก็เกิดจากยาปฏิชีวนะ ที่เราใช้กำจัดพวกมัน

They either pop the bacterial membrane,

ตัวยานั้นไปทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ ของแบคทีเรียด้วย

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

หรือทำให้แบคทีเรียไม่สามารถแพร่พันธุ์ด้วย

We kill bacteria with traditional antibiotics,

เรากำจัดแบคทีเรียด้วยยาปฏิชีวนะดั้งเดิม

and that selects for resistant mutants.

และนั่นมุ่งให้เกิดการกลายพันธุ์ดื้อยา

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

และตอนนี้พวกเราจึงมีปัญหากันทั้งโลก

in infectious diseases.

เกี่ยวกับภาวะติดเชื้อนี้

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

เราคิดว่า ถ้าเราสามารถปรับพฤติกรรม

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

เพื่อให้แบคทีเรียพูดไม่ได้ นับไม่ได้

และไม่ต้องปล่อยความเป็นพิษออกมาได้

and they don't know to launch virulence?

So that's exactly what we've done,

และนั่นคือสิ่งที่เราทำแล้ว เราใช้วิธีการสองอย่าง

and we've sort of taken two strategies.

อย่างแรก เราพุ่งเป้า

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

ไปที่ระบบการสื่อสารภายในสายพันธุ์เดียวกัน

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

เราสร้างโมเลกุลที่ดูคล้ายกับโมเลกุลของจริง

ซึ่งคุณเห็นก่อนหน้านี้ แต่มันต่างกันนิดๆ

but they're a little bit different.

และเมื่อมันเข้าไปยึดกับตัวรับ

And so they lock into those receptors,

และรบกวนการรับรู้ความจริง

and they jam recognition of the real thing.

So by targeting the red system,

การพุ่งเป้าไปที่ระบบสีแดงนี้

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

สิ่งที่เราทำได้ก็คือ เราสร้าง

โมเลกุลต้านระบบ Quorum-sensing ที่จำเพาะสายพันธุ์ หรือโรค

anti-quorum-sensing molecules.

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

เรายังสร้างสิ่งเดียวกันนี้บนระบบสีชมพูด้วย

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

เรานำโมเลกุลครอบจักรวาลนี้ มาเบนเล็กน้อย

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

ทำให้เราได้ตัวต่อต้าน

สำหรับระบบสื่อสารข้ามสายพันธุ์ออกมา

ความหวังคือ เราจะได้ใช้ยาปฏิชีวนะเหล่านี้

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

that work against all bacteria.

ที่ออกฤทธิ์กว้างกับแบคทีเรียทุกตัว

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

ก่อนจะจบ ฉันจะให้คุณดูวิธีการ

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

วิธีนี้ ฉันแค่ใช้โมเลกุลข้ามสายพันธุ์

but the logic is exactly the same.

โดยหลักการคิดเหมือนเดิม

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

สิ่งที่คุณรู้คือมือแบคทีเรียเข้าไปในสัตว์

ในกรณีนี้คือหนู

in this case, a mouse --

it doesn't initiate virulence right away.

มันไม่ได้เริ่มปล่อยความเป็นพิษในทันที

It gets in, it starts growing,

มันเข้าไป มันเริ่มขยายจำนวน มันเริ่มหลั่ง

it starts secreting its quorum-sensing molecules.

โมเลกุลระบบ Quorum sensing ของมัน

It recognizes when it has enough bacteria

มันรู้ว่ามีจำนวนแบคทีเรียเพียงพอ

that now they're going to launch their attack,

ที่จะเริ่มทำการโจมตีได้ตอนนี้

แล้วสัตว์ก็ตาย

and the animal dies.

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

สิ่งที่เราทำได้ก็คือให้การติดเชื้อพิษนี้

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

แต่เราให้มันไปเชื่อมกับโมเลกุลระบบ ต่อต้าน quorum sensing แทน

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

โมเลกุลนี้จึงดูเหมือนของจริง

แต่มันต่างเล็กน้อย อย่างที่ฉัน แสดงบนสไลด์ค่ะ

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

เรารู้ว่าถ้าเราทำแบบนี้กับสัตว์

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

ที่มีแบคทีเรียก่อโรค แบคทีเรียก่อโรคที่ดื้อยาทั้งหลาย

a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --

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

ในเวลาเดียวกัน เราให้โมเลกุล ของระบบต้าน quorum sensing

in fact, the animal lives.

ผลคือ สัตว์มีชีวิตรอดค่ะ

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

เราคิดว่า นี่คือยาปฏิชีวนะรุ่นใหม่

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

และอย่างน้อยมันจะเริ่ม ช่วยลดปัญหาให้พวกเรา

this big problem of resistance.

ปัญหาการดื้อยานี้

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

สิ่งที่ฉันหวังว่าคุณจะคิดก็คือ แบคทีเรียคุยกันเอง

โดยใช้สารเคมีเป็นเหมือนคำพูด

they use chemicals as their words,

they have an incredibly complicated chemical lexicon

พวกมันมีคลังศัพท์ที่เป็นสารเคมี ที่ซับซ้อนเหลือเชื่อนี้

that we're just now starting to learn about.

ที่พวกเราเพิ่งจะได้เริ่มเรียนรู้

แน่นอน ว่ามันทำให้แบคทีเรีย

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

กลายเป็นหลายเซลล์

So in the spirit of TED,

ดังนั้น ด้วยจิตวิญญาณของ TED พวกเขาร่วมมือกัน

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

เพราะว่ามันสร้างความแตกต่าง

สิ่งที่เกิดขึ้นคือแบคทีเรียมีพฤติกรรมร่วม

What happens is that bacteria have these collective behaviors,

and they can carry out tasks

และสามารถทำงานที่

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

ถ้าพวกมันต่างคนต่างทำ

ไม่มีทางทำให้สำเร็จได้

What I would hope that I could further argue to you

สิ่งที่ฉันจะหวัง ซึ่งอาจจะ อภิปรายให้คุณฟังต่อไป

ก็คือ นี่คือนวัตกรรมของภาวะหลายเซลล์

is that this is the invention of multicellularity.

Bacteria have been on the earth for billions of years;

แบคทีเรียอยู่บนโลกมากว่าพันล้านปี

humans, couple hundred thousand.

ส่วนมนุษย์ แค่ไม่กี่แสนปี

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

เราคิดว่าแบคทีเรียได้สร้างกฏ

ของการทำงานร่วมกันของหลายเซลล์

พวกเราคิดว่า การเรียนรู้จากแบคทีเรีย

And we think by studying bacteria,

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

เราจะได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ ภาวะหลายเซลล์ในร่างกายมนุษย์

So we know that the principles and the rules,

เรารู้หลักการและกฏต่างๆ

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

ถ้าเราพบสิ่งเหล่านี้ ในสิ่งมีชีวิตโบราณนี้

เราหวังว่าจะนำมันมาใช้

the hope is that they will be applied

กับโรคภัยอื่นๆ และพฤติกรรมในมนุษย์ด้วย

to other human diseases and human behaviors as well.

ฉันหวังว่าคุณได้เรียนรู้แล้ว

I hope that what you've learned

is that bacteria can distinguish self from other.

ว่าแบคทีเรียสามารถแยกแยะตัวตนจากตัวอื่น

So by using these two molecules,

โดยใช้โมเลกุลสองตัว ที่บอกว่า "นี่ฉัน" และ "นี่คุณ"

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

และอีกครั้ง แน่นอนว่านั่นคือสิ่งที่เราทำ

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

ทั้งในเชิงโมเลกุล

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

และในเชิงที่เห็นได้

but I think about the molecular stuff.

แต่ฉันคิดถึงที่เกี่ยวกับโมเลกุล

This is exactly what happens in your body.

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในร่างกายของคุณ

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

หัวใจและไตไม่ได้ปนกันมั่วอยู่ทุกวัน

และนั่นก็เพราะว่า มันมีบางสิ่ง ในทางเคมีเกิดขึ้น

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

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

โมเลกุลเหล่านี้บอกว่า กลุ่มก้อนเซลล์นี้คือใคร

และงานของมันคืออะไร

and what their tasks should be.

So again, we think bacteria invented that,

อีกครั้ง เราคิดว่าแบคทีเรียคิดค้นมันขึ้นมา

และคุณเพิ่งได้สัมผัสสิ่งเร้าใจเล็กๆน้อยๆ

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.

แต่ความคิดทั้งหมดอยู่ในระบบง่ายๆนี้ ซี่งเราเรียนรู้ได้

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

สิ่งสุดท้ายคือ แค่อยากย้ำว่ามันมี ส่วนที่ปฏิบัติจริงอยู่

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

และเราได้สร้างโมเลกุล ระบบต่อต้าน quorum sensing

that are being developed as new kinds of therapeutics.

ซึ่งกำลังถูกพัฒนามาเป็นการรักษาโรคแนวใหม่

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

จากนั้น เพื่อเสร็จสิ้นการอธิบาย เบื้องหลังของความดีและอัศจรรย์

that live on the earth,

ของแบคทีเรียที่อาศัยบนโลกนี้

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

เราสร้างโมเลกุลที่ ช่วยระบบ quorum sensing ด้วย

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

เราจึงพุ่งเป้าที่ระบบเหล่านั้น เพื่อทำให้โมเลกุลทำงานได้ดีขึ้น

ขอให้จำไว้ว่าคุณมีเซลล์แบคทีเรีย มากกว่าสิบเท่า

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

in you or on you, keeping you healthy.

อยู่ในตัวหรือบนตัวคุณ ทำให้คุณสุขภาพดี

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

สิ่งที่เรากำลังพยายามทำอีกก็คือ เสริมการสนทนา

ของแบคทีเรียที่เกียวกับคุณให้แกร่งขึ้น

of the bacteria that live as mutualists with you,

in the hopes of making you more healthy,

โดยหวังว่าจะช่วยให้คุณสุขภาพดียิ่งขึ้นอีก

ทำให้การสนทนาเหล่านั้นดีขึ้น

making those conversations better,

so bacteria can do things that we want them to do

เพื่อที่แบคทีเรียจะสามารถ ทำสิ่งที่เราต้องการ

better than they would be on their own.

ได้ดีกว่าที่พวกมันต้องทำเอง

Finally, I wanted to show you --

สุดท้ายนี้ ฉันอยากให้คุณดู

this is my gang at Princeton, New Jersey.

นี่คือทีมของฉันที่พรินซ์ตัน นิวเจอร์ซีย์

ทุกสิ่งที่ฉันเล่าให้คุณฟังนี้ ถูกค้นพบโดยคนหนึ่งที่อยู่ในรูปนั้น

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

ฉันหวังว่า เมื่อคุณเข้าใจ

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

เช่นว่า โลกธรรมชาติมันดำเนินไปอย่างไร

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

ฉันอยากจะบอกว่า เมื่อไรก็ตามที่คุณได้ อ่านบางสิ่งบนหนังสือพิมพ์

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

หรือได้ยินเรื่องอะไรสักอย่าง เกี่ยวกับโลกธรรมชาติที่ฟังดูไร้สาระ

เด็กๆเป็นคนทำมันสำเร็จค่ะ

it was done by a child.

So science is done by that demographic.

กลุ่มประชากรนี้ทำให้วิทยาศาสตร์สำเร็จ

ทุกคนในกลุ่มนั้นอายุ 20 ถึง 30 ปี

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

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

และพวกเขาคือกำลังช่วยช่วยขับเคลื่อน การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ของประเทศนี้ค่ะ

เป็นกลุ่มคนที่โชคดีที่ได้ทำงานด้วยจริงๆค่ะ

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

(Applause)

ฉันจะมีแต่แก่ลงแก่ลง แต่พวกเขาอายุเท่าเดิมตลอด

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

และมันเป็นงานที่มีความสุขเหลือเกินค่ะ

And it's just a crazy, delightful job.

And I want to thank you for inviting me here,

ฉันอยากจะขอบคุณที่เชิญมาในที่นี้

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

เป็นเกียรติอย่างมากสำหรับฉัน ที่ได้มายืนบนเวทีนี้ค่ะ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)

Thanks.

ขอบคุณค่ะ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)