ABOUT THE SPEAKER
Bonnie Bassler - Molecular biologist
Bonnie Bassler studies how bacteria can communicate with one another, through chemical signals, to act as a unit. Her work could pave the way for new, more potent medicine.

Why you should listen

In 2002, bearing her microscope on a microbe that lives in the gut of fish, Bonnie Bassler isolated an elusive molecule called AI-2, and uncovered the mechanism behind mysterious behavior called quorum sensing -- or bacterial communication. She showed that bacterial chatter is hardly exceptional or anomolous behavior, as was once thought -- and in fact, most bacteria do it, and most do it all the time. (She calls the signaling molecules "bacterial Esperanto.")

The discovery shows how cell populations use chemical powwows to stage attacks, evade immune systems and forge slimy defenses called biofilms. For that, she's won a MacArthur "genius" grant -- and is giving new hope to frustrated pharmacos seeking new weapons against drug-resistant superbugs.

Bassler teaches molecular biology at Princeton, where she continues her years-long study of V. harveyi, one such social microbe that is mainly responsible for glow-in-the-dark sushi. She also teaches aerobics at the YMCA.

More profile about the speaker
Bonnie Bassler | Speaker | TED.com
TED2009

Bonnie Bassler: How bacteria "talk"

Bonnie Bassler o tom, ako sa baktérie rozprávajú

Filmed:
2,683,171 views

Bonnie Bassler objavila, že baktérie sa spolu "rozprávajú", pričom používajú chemický jazyk, ktorý im umožňuje koordinovať obranu a zahajovať útoky. Objav má ohromujúci dopad na medicínu, priemysel - a na naše pochopenie seba samých.
- Molecular biologist
Bonnie Bassler studies how bacteria can communicate with one another, through chemical signals, to act as a unit. Her work could pave the way for new, more potent medicine. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
BacteriaBaktérie are the oldestnajstaršie livingžijúci organismsorganizmy on the earthkrajiny.
0
0
3000
Baktérie sú najstaršími žijúcimi organizmami na Zemi.
00:21
They'veMali sme been here for billionsmiliardy of yearsleta,
1
3000
2000
Sú tu už miliardy rokov
00:23
and what they are are single-celledjednobunkový microscopicmikroskopické organismsorganizmy.
2
5000
4000
a sú to jednobunkové mikroskopické organizmy.
00:27
So they are one cellbunka and they have this specialšpeciálna propertyvlastnosť
3
9000
3000
Takže je to len jedna bunka, ktorá má túto špecifickú vlastnosť,
00:30
that they only have one piecekus of DNADNA.
4
12000
2000
že má len jeden reťazec DNA.
00:32
They have very fewmálo genesgény,
5
14000
2000
Majú veľmi málo génov
00:34
and geneticgenetický informationinformácie to encodekódovať all of the traitsrysy that they carryniesť out.
6
16000
4000
a genetických informácií na zakódovanie všetkých svojich vlastností.
00:38
And the way bacteriabaktérie make a livingžijúci
7
20000
2000
Prežívajú takým spôsobom,
00:40
is that they consumekonzumovať nutrientsživiny from the environmentprostredie,
8
22000
3000
že konzumujú živiny z okolia,
00:43
they growrásť, pestovať to twicedvakrát theirich sizeveľkosť, they cutrez themselvessami down in the middleprostredný,
9
25000
3000
narastú na dvojnásobok svojej veľkosti, rozdelia sa v strede
00:46
and one cellbunka becomesstáva two, and so on and so on.
10
28000
3000
a z jednej bunky sa stanú dve a tak ďalej a tak ďalej.
00:49
They just growrásť, pestovať and dividerozdeliť, and growrásť, pestovať and dividerozdeliť -- so a kinddruh of boringnudný life,
11
31000
4000
Len rastú a delia sa a rastú a delia sa - čiže je to dosť nudný život,
00:53
exceptokrem that what I would argueargumentovať is that you have
12
35000
2000
až na to, že ja by som povedala, že ste
00:55
an amazingúžasný interactioninterakcia with these critterszvieratka.
13
37000
3000
s týmito živočíchmi úžasne prepojení.
00:58
I know you guys think of yourselfsám as humansľudia, and this is sortdruh of how I think of you.
14
40000
3000
Viem, že si o sebe myslíte, že ste ľudia, a takto nejako o vás uvažujem aj ja.
01:01
This man is supposedpredpokladaný to representpredstavovať
15
43000
2000
Tento muž reprezentuje
01:03
a genericrodový humančlovek beingbytia,
16
45000
2000
bežného človeka
01:05
and all of the circleskruhy in that man are all of the cellsbunky that make up your bodytelo.
17
47000
4000
a tieto krúžky vo vnútri sú všetky bunky, ktoré tvoria vaše telo.
01:09
There is about a trillionbilión humančlovek cellsbunky that make eachkaždý one of us
18
51000
3000
Máme v sebe asi bilión ľudských buniek, ktoré sa starajú o to,
01:12
who we are and ableschopný to do all the things that we do,
19
54000
3000
kým sme a umožňujú nám robiť všetko, čo vieme.
01:15
but you have 10 trillionbilión bacterialbakteriálne cellsbunky
20
57000
3000
Ale okrem toho máte počas celého života
01:18
in you or on you at any momentmoment in your life.
21
60000
2000
v sebe alebo na sebe 10 biliónov baktériových buniek.
01:20
So, 10 timesdoba more bacterialbakteriálne cellsbunky
22
62000
2000
Čiže desaťkrát viac baktériových buniek
01:22
than humančlovek cellsbunky on a humančlovek beingbytia.
23
64000
3000
ako ľudských buniek v rámci jedného človeka.
01:25
And of coursekurz it's the DNADNA that countspočty,
24
67000
2000
A samozrejme, dôležitá tu je DNA,
01:27
so here'stady all the A, T, GsGS and CsSk
25
69000
2000
čiže tu máme všetky tie A, T, G a C,
01:29
that make up your geneticgenetický codekód, and give you all your charmingočarujúce characteristicsvlastnosti.
26
71000
3000
ktoré vytvárajú váš genetický kód a dali vám do vienka všetky tie šarmantné vlastnosti.
01:32
You have about 30,000 genesgény.
27
74000
2000
Máte asi 30 000 génov.
01:34
Well it turnszákruty out you have 100 timesdoba more bacterialbakteriálne genesgény
28
76000
3000
No a vysvitlo, že máte aj stokrát viac baktériových génov,
01:37
playinghracie a rolerole in you or on you all of your life.
29
79000
4000
ktoré majú svoju úlohu vo vás alebo na vás po celý váš život.
01:41
At the bestnajlepší, you're 10 percentpercento humančlovek,
30
83000
3000
Prinajlepšom ste človekom z 10%,
01:44
but more likelypravdepodobný about one percentpercento humančlovek,
31
86000
2000
ale pravdepodobnejšie len z jedného percenta,
01:46
dependingV závislosti on whichktorý of these metricsmetriky you like.
32
88000
2000
záleží na tom, ktorý z týchto modelov si vyberiete.
01:48
I know you think of yourselfsám as humančlovek beingsbytosti,
33
90000
2000
Viem, že si o sebe myslíte, že ste ľudia,
01:50
but I think of you as 90 or 99 percentpercento bacterialbakteriálne.
34
92000
4000
ale ja o vás rozmýšľam ako o 90 až 99 percentných baktériách.
01:54
(LaughterSmiech)
35
96000
1000
(Smiech)
01:55
These bacteriabaktérie are not passivepasívny ridersjazdci,
36
97000
3000
Tieto baktérie nie sú len pasívnymi spolujazdcami,
01:58
these are incrediblyneuveriteľne importantdôležitý, they keep us alivenažive.
37
100000
3000
sú neuveriteľne dôležité, udržujú nás pri živote.
02:01
They coverveko us in an invisibleneviditeľný bodytelo armorbrnenie
38
103000
3000
Zahaľujú nás do neviditeľného brnenia,
02:04
that keepsudržuje environmentalekologický insultsurážky out
39
106000
2000
ktoré nás chráni pred vonkajšími nepriaznivými vplyvmi,
02:06
so that we staypobyt healthyzdravý.
40
108000
2000
aby sme boli zdraví.
02:08
They digestvýťah our foodjedlo, they make our vitaminsvitamíny,
41
110000
2000
Trávia naše jedlo, vyrábajú naše vitamíny,
02:10
they actuallyvlastne educatevychovávať your immuneimúnna systemsystém
42
112000
2000
doslova vyučujú váš imunitný systém,
02:12
to keep badzlý microbesmikróby out.
43
114000
2000
ako má bojovať so zlými mikróbmi.
02:14
So they do all these amazingúžasný things
44
116000
2000
Robia všetky tieto úžasné veci,
02:16
that help us and are vitalvitálny for keepingvedenie us alivenažive,
45
118000
4000
ktoré nám pomáhajú a sú pre nás životne dôležité
02:20
and they never get any presslis for that.
46
122000
2000
a nikde sa o tom nepíše.
02:22
But they get a lot of presslis because they do a lot of
47
124000
2000
Veľkú publicitu si však získalo to, že robia aj veľa
02:24
terriblepríšerný things as well.
48
126000
2000
hrozných vecí.
02:26
So, there's all kindsdruhy of bacteriabaktérie on the EarthZem
49
128000
3000
Na Zemi máme také druhy baktérii,
02:29
that have no businessobchodné beingbytia in you or on you at any time,
50
131000
3000
ktoré vo vás či na vás za žiadnych okolností nemajú čo robiť,
02:32
and if they are, they make you incrediblyneuveriteľne sickchorý.
51
134000
4000
a ak tam sú, je vám z nich neuveriteľne zle.
02:36
And so, the questionotázka for my lablaboratórium is whetherči you want to think about all the
52
138000
3000
Takže, otázka pre moje laboratórium je, či chcete radšej myslieť na tie
02:39
good things that bacteriabaktérie do, or all the badzlý things that bacteriabaktérie do.
53
141000
4000
dobré veci, čo baktérie robia, alebo na tie zlé.
02:43
The questionotázka we had is how could they do anything at all?
54
145000
2000
Otázka, ktorou sme sa zaoberali, bola, ako vôbec môžu niečo robiť.
02:45
I mean they're incrediblyneuveriteľne smallmalý,
55
147000
2000
Chcem povedať, sú neskutočne malé,
02:47
you have to have a microscopeMikroskop to see one.
56
149000
2000
aby ste jednu videli, musíte mať mikroskop.
02:49
They livežiť this sortdruh of boringnudný life where they growrásť, pestovať and dividerozdeliť,
57
151000
3000
Vedú tento takpovediac nudný život, v ktorom len rastú a delia sa
02:52
and they'veoni majú always been consideredpovažovaná to be these asocialantisociálne reclusivesamotársky organismsorganizmy.
58
154000
5000
a vždy boli považované za asociálne a samotárske organizmy.
02:57
And so it seemedzdalo to us that they are just too smallmalý to have an impactnáraz
59
159000
3000
A tak sa nám zdalo, že sú až príliš malé, aby mohli mať nejaký dopad
03:00
on the environmentprostredie
60
162000
2000
na prostredie,
03:02
if they simplyjednoducho actakt as individualsjednotlivci.
61
164000
2000
ak konajú len ako jednotlivci.
03:04
And so we wanted to think if there couldn'tnemohol be a differentrozdielny
62
166000
2000
A tak sme si povedali, či by tu nemohol byť aj iný
03:06
way that bacteriabaktérie livežiť.
63
168000
2000
spôsob, ako by baktérie mohli žiť.
03:08
The cluevodítko to this cameprišiel from anotherďalší marineMarine bacteriumbaktérie,
64
170000
4000
Návod k tomuto nám dala ďaľšia morská baktéria,
03:12
and it's a bacteriumbaktérie calledvolal VibrioVibrio fischeripivnice.
65
174000
3000
ktorá sa volá Vibrio fischeri.
03:15
What you're looking at on this slidešmykľavka is just a persončlovek from my lablaboratórium
66
177000
3000
Na tomto snímku vidíte osobu z môjho laboratória,
03:18
holdingdržanie a flaskbanky of a liquidkvapalina culturekultúra of a bacteriumbaktérie,
67
180000
3000
ktorá drží flakón plný kvapalnej bakteriálnej kultúry,
03:21
a harmlessneškodné beautifulkrásny bacteriumbaktérie that comesprichádza from the oceanoceán,
68
183000
3000
Je to neškodná krásna baktéria pochádzajúca z oceánu,
03:24
namedpomenovaný VibrioVibrio fischeripivnice.
69
186000
2000
ktorú nazývame Vibrio fischeri.
03:26
This bacteriumbaktérie has the specialšpeciálna propertyvlastnosť that it makesznačky lightsvetlo,
70
188000
3000
Táto baktéria má špeciálnu vlastnosť, že produkuje svetlo
03:29
so it makesznačky bioluminescencebioluminiscence,
71
191000
2000
čiže ovláda bioluminiscenciu,
03:31
like firefliessvetlušky make lightsvetlo.
72
193000
2000
ako keď svätojánske mušky svetielkujú.
03:33
We're not doing anything to the cellsbunky here.
73
195000
2000
S týmito bunkami nič nerobíme.
03:35
We just tookzobral the pictureobrázok by turningsústruženie the lightssvetla off in the roomizba,
74
197000
2000
Záber sme urobili jednoducho tak, že sme vypli svetlá v miestnosti
03:37
and this is what we see.
75
199000
2000
a ukázalo sa toto.
03:39
What was actuallyvlastne interestingzaujímavý to us
76
201000
2000
Pre nás však nebolo zaujímavé to,
03:41
was not that the bacteriabaktérie madevyrobený lightsvetlo,
77
203000
2000
že baktérie svetielkujú,
03:43
but when the bacteriabaktérie madevyrobený lightsvetlo.
78
205000
2000
ale otázka, kedy svetielkujú.
03:45
What we noticedvšimol is when the bacteriabaktérie were alonesám,
79
207000
3000
Všimli sme si totiž, že keď sú baktérie osamote,
03:48
so when they were in diluteZrieďte suspensionpozastavenie, they madevyrobený no lightsvetlo.
80
210000
3000
čiže keď sú v ich zriedenej suspenzii, túto schopnosť strácajú.
03:51
But when they grewrástol to a certainistý cellbunka numberčíslo
81
213000
2000
Ale keď narastú do určitého počtu buniek,
03:53
all the bacteriabaktérie turnedobrátil on lightsvetlo simultaneouslyzároveň.
82
215000
4000
všetky baktérie začnú vydávať svetlo naraz.
03:57
The questionotázka that we had is how can bacteriabaktérie, these primitiveprimitívne organismsorganizmy,
83
219000
4000
Otázka, ktorú sme si kládli, bola, ako môžu baktérie, tieto primitívne organizmy,
04:01
tell the differencerozdiel from timesdoba when they're alonesám,
84
223000
2000
rozoznať situáciu, keď sú samy
04:03
and timesdoba when they're in a communityspoločenstvo,
85
225000
2000
od situácie, keď sú v spoločenstve,
04:05
and then all do something togetherspolu.
86
227000
3000
a potom urobiť niečo všetky naraz.
04:08
What we'vemy máme figuredFigurálna out is that the way that they do that is that they talk to eachkaždý other,
87
230000
4000
A prišli sme na to, že to rozoznávajú tak, že sa spolu rozprávajú
04:12
and they talk with a chemicalchemický languageJazyk.
88
234000
2000
a to v jazyku chémie.
04:14
This is now supposedpredpokladaný to be my bacterialbakteriálne cellbunka.
89
236000
3000
Toto je akože moja baktériová bunka.
04:17
When it's alonesám it doesn't make any lightsvetlo.
90
239000
3000
Keď je sama, nevydáva žiadne svetlo.
04:20
But what it does do is to make and secretevylučujú smallmalý moleculesmolekuly
91
242000
4000
Niečo však robí, a to uvoľňuje malé molekuly,
04:24
that you can think of like hormoneshormóny,
92
246000
2000
niečo ako hormóny,
04:26
and these are the redčervená trianglestrojuholníky, and when the bacteriabaktérie is alonesám
93
248000
3000
a to sú tieto červené trojuholníky. A keď sú baktérie osamotené,
04:29
the moleculesmolekuly just floatplavák away and so no lightsvetlo.
94
251000
3000
tieto molekuly unikajú preč, čiže žiadne svetlo.
04:32
But when the bacteriabaktérie growrásť, pestovať and doubledvojitý
95
254000
2000
Ale keď baktérie rastú a množia sa
04:34
and they're all participatingzúčastnený in makingmaking these moleculesmolekuly,
96
256000
3000
a všetky sa podieľajú na vylučovaní týchto molekúl,
04:37
the moleculemolekula -- the extracellularextracelulárnej amountčiastka of that moleculemolekula
97
259000
4000
táto molekula - mimobunkové množstvo tejto molekuly
04:41
increasesstúpa in proportionpomer to cellbunka numberčíslo.
98
263000
3000
vzrastie v priamej úmere k počtu buniek.
04:44
And when the moleculemolekula hitshity a certainistý amountčiastka
99
266000
2000
A keď molekula dosiahne isté množstvo
04:46
that tellshovorí the bacteriabaktérie how manyveľa neighborssusedia there are,
100
268000
3000
ktoré povie baktériám koľko majú susedov,
04:49
they recognizeuznať that moleculemolekula
101
271000
2000
spoznajú túto molekulu
04:51
and all of the bacteriabaktérie turnotočenie on lightsvetlo in synchronysynchrónne.
102
273000
3000
a naraz začnú vydávať svetlo.
04:54
That's how bioluminescencebioluminiscence workspráce --
103
276000
2000
Takto funguje bioluminiscencia -
04:56
they're talkingrozprávanie with these chemicalchemický wordsslová.
104
278000
2000
rozprávajú sa pomocou týchto chemických slov.
04:58
The reasondôvod that VibrioVibrio fischeripivnice is doing that comesprichádza from the biologybiológie.
105
280000
4000
Dôvod, prečo to Vibrio fischeri robí, vyplýva z biológie.
05:02
Again, anotherďalší plugsviečka for the animalszver in the oceanoceán,
106
284000
3000
Ďalšia reklama pre živočíchy žijúce v oceáne.
05:05
VibrioVibrio fischeripivnice livesživoty in this squidkalmar.
107
287000
3000
Vibrio fischeri žije v tejto sépii.
05:08
What you are looking at is the HawaiianHavajská BobtailBobtail SquidSquid,
108
290000
2000
Teraz sa pozeráte na havajskú oliheň chvostnanú,
05:10
and it's been turnedobrátil on its back,
109
292000
2000
ktorú sme otočili na chrbát
05:12
and what I hopenádej you can see are these two glowingžiariace lobeslaloky
110
294000
3000
a teraz dúfam, že vidíte tieto dva žiariace laloky -
05:15
and these housedom the VibrioVibrio fischeripivnice cellsbunky,
111
297000
3000
tieto zastrešujú bunky baktérie Vibrio fischeri.
05:18
they livežiť in there, at highvysoký cellbunka numberčíslo
112
300000
2000
žijú tam, pri veľkom počte buniek je tam
05:20
that moleculemolekula is there, and they're makingmaking lightsvetlo.
113
302000
2000
aj táto molekula, a vydávajú svetlo.
05:22
The reasondôvod the squidkalmar is willingochotný to put up with these shenanigansvylomeniny
114
304000
3000
A dôvod, prečo im sépia dovolí robiť túto neplechu je,
05:25
is because it wants that lightsvetlo.
115
307000
2000
že potrebuje toto svetlo.
05:27
The way that this symbiosissymbióza workspráce
116
309000
2000
Táto symbióza funguje takto:
05:29
is that this little squidkalmar livesživoty just off the coastpobrežie of HawaiiHavaj,
117
311000
4000
táto malá sépia žije hneď pri havajskom pobreží
05:33
just in sortdruh of shallowpovrchné knee-deepkolená-hlboko watervoda.
118
315000
2000
v plytkej, asi po kolená hlbokej vode.
05:35
The squidkalmar is nocturnalNočná, so duringpočas the day
119
317000
3000
Sépia je nočný tvor, čiže cez deň
05:38
it buriespochová itselfsám in the sandpiesok and sleepsspí,
120
320000
2000
sa zahrabe do piesku a spí,
05:40
but then at night it has to come out to hunthon.
121
322000
3000
ale v noci musí vyjsť von na lov.
05:43
On brightbystrý nightsnocí when there is lots of starlightStarlight or moonlightmesačný svit
122
325000
2000
Počas svetlých nocí, keď je na oblohe veľa hviezd, či mesiac,
05:45
that lightsvetlo can penetratepreniknúť the depthhĺbka of the watervoda
123
327000
3000
môže to svetlo preniknúť až do hĺbky,
05:48
the squidkalmar livesživoty in, sinceod tej doby it's just in those couplepár feetchodidlá of watervoda.
124
330000
3000
v ktorej žije sépia, keďže je hlboká len tých pár stôp.
05:51
What the squidkalmar has developedrozvinutý is a shutteruzávierky
125
333000
3000
Takže sépia si vyvinula takú clonu,
05:54
that can openotvorený and closeZavrieť over this specializedšpecializovaný lightsvetlo organvarhany housingbývanie the bacteriabaktérie.
126
336000
4000
ktorá sa otvára a zatvára nad týmto špeciálnym svetelným orgánom, ktorý obsahuje baktérie.
05:58
Then it has detectorsdetektory on its back
127
340000
2000
Na chrbte má detektory, ktoré
06:00
so it can sensezmysel how much starlightStarlight or moonlightmesačný svit is hittingbiť its back.
128
342000
4000
jej pomáhajú určiť, koľko hviezdneho alebo mesačného svetla dopadá na jej chrbát.
06:04
And it opensotvára and closeszatvára the shutteruzávierky
129
346000
2000
A otvára a zatvára túto clonu,
06:06
so the amountčiastka of lightsvetlo comingPrichádza out of the bottomdno --
130
348000
2000
aby množstvo svetla vychádzajúceho zo spodu -
06:08
whichktorý is madevyrobený by the bacteriumbaktérie --
131
350000
2000
ktoré vyprodukuje baktéria -
06:10
exactlypresne matcheszápasy how much lightsvetlo hitshity the squid'schobotnice back,
132
352000
2000
presne sedelo s množstvom svetla dopadajúceho na chrbát sépie tak,
06:12
so the squidkalmar doesn't make a shadowtieň.
133
354000
2000
aby sépia nevrhala tieň.
06:14
It actuallyvlastne usespoužitie the lightsvetlo from the bacteriabaktérie
134
356000
3000
V podstate používa svetlo od baktérií,
06:17
to counter-illuminatepult osvetliť itselfsám in an anti-predationAnti-predátorského správania devicezariadenie
135
359000
3000
na vlastné protiosvetlenie ako ochranu proti predátorom,
06:20
so predatorsdravce can't see its shadowtieň,
136
362000
2000
tak, aby predátori nemohli vidieť jej tieň,
06:22
calculatevypočítať its trajectorytrajektórie, and eatjesť it.
137
364000
2000
vypočítať jej trajektóriu a zožrať ju.
06:24
This is like the stealthStealth bomberbombardér of the oceanoceán.
138
366000
3000
Je ako neviditeľný bombardér oceánu.
06:27
(LaughterSmiech)
139
369000
1000
(Smiech)
06:28
But then if you think about it, the squidkalmar has this terriblepríšerný problemproblém
140
370000
3000
Ale ak sa nad tým zamyslíte, sépia má jeden obrovský problém,
06:31
because it's got this dyingumierajúci, thicktučný culturekultúra of bacteriabaktérie
141
373000
3000
pretože má túto zomierajúcu, hrubú bakteriálnu kultúru
06:34
and it can't sustainudržiavať that.
142
376000
2000
a nedokáže ju uživiť.
06:36
And so what happensdeje is everykaždý morningdopoludnia when the sunslnko comesprichádza up
143
378000
2000
Takže funguje to tak, že každé ráno, keď vyjde slnko,
06:38
the squidkalmar goeside back to sleepspánok, it buriespochová itselfsám in the sandpiesok,
144
380000
3000
sépia ide spať a zahrabe sa do piesku.
06:41
and it's got a pumpčerpadlo that's attachedpripojený to its circadiancirkadiánní rhythmrytmus,
145
383000
3000
Má pumpu, ktorá je prispôsobená jej biorytmu,
06:44
and when the sunslnko comesprichádza up it pumpslodičky out like 95 percentpercento of the bacteriabaktérie.
146
386000
5000
takže keď vyjde slnko, vypumpuje asi 95% baktérií.
06:49
Now the bacteriabaktérie are diluteZrieďte, that little hormonehormón moleculemolekula is gonepreč,
147
391000
3000
Takže baktérie sa rozptýlia, malá hormónová molekula je preč,
06:52
so they're not makingmaking lightsvetlo --
148
394000
2000
čiže neprodukujú žiadne svetlo -
06:54
but of coursekurz the squidkalmar doesn't carestarostlivosť. It's asleepspiace in the sandpiesok.
149
396000
2000
ale samozrejme, sépii je to jedno. Ona spí v piesku.
06:56
And as the day goeside by the bacteriabaktérie doubledvojitý,
150
398000
2000
A v priebehu dňa sa baktérie množia,
06:58
they releaseuvoľnenie the moleculemolekula, and then lightsvetlo comesprichádza on
151
400000
3000
uvoľňujú molekuly a v noci začnú svietiť,
07:01
at night, exactlypresne when the squidkalmar wants it.
152
403000
3000
presne vtedy, keď to sépii vyhovuje.
07:04
First we figuredFigurálna out how this bacteriumbaktérie does this,
153
406000
3000
Najskôr sme prišli na to, ako to baktéria robí,
07:07
but then we broughtpriniesla the toolsnáradie of molecularmolekulárnej biologybiológie to this
154
409000
3000
ale potom sme použili prostriedky molekulárnej biológie,
07:10
to figurefigúra out really what's the mechanismmechanizmus.
155
412000
2000
aby sme zistili presný mechanizmus.
07:12
And what we foundnájdených -- so this is now supposedpredpokladaný to be, again, my bacterialbakteriálne cellbunka --
156
414000
4000
A prišli sme na to, - toto je opäť moja bakteriálna bunka -
07:16
is that VibrioVibrio fischeripivnice has a proteinproteín --
157
418000
2000
že Vibrio fischeri má proteín -
07:18
that's the redčervená boxbox -- it's an enzymeenzým that makesznačky
158
420000
3000
to je ten červený rámček - je to enzým, ktorý
07:21
that little hormonehormón moleculemolekula, the redčervená triangletrojuholník.
159
423000
3000
produkuje tie malé molekuly hormónu - červené trojuholníčky.
07:24
And then as the cellsbunky growrásť, pestovať, they're all releasinguvoľnenie that moleculemolekula
160
426000
2000
A ako bunky rastú, všetky uvoľňujú túto molekulu
07:26
into the environmentprostredie, so there's lots of moleculemolekula there.
161
428000
3000
do prostredia, takže je tam množstvo molekúl.
07:29
And the bacteriabaktérie alsotaktiež have a receptorreceptor on theirich cellbunka surfacepovrch
162
431000
4000
A baktérie majú tiež na povrchu svojej bunky receptor,
07:33
that fitspasuje like a lockzamknúť and keykľúč with that moleculemolekula.
163
435000
3000
ktorý pasuje s tou molekulou, ako kľúč do zámku.
07:36
These are just like the receptorsreceptory on the surfacespovrchy of your cellsbunky.
164
438000
3000
Podobné receptory sú aj na vašich bunkách.
07:39
When the moleculemolekula increasesstúpa to a certainistý amountčiastka --
165
441000
3000
Keď sa počet molekúl zvýši na určité množstvo -
07:42
whichktorý sayshovorí something about the numberčíslo of cellsbunky --
166
444000
2000
ktoré vypovedá o počte buniek -
07:44
it lockszámky down into that receptorreceptor
167
446000
2000
molekula sa naviaže na receptor
07:46
and informationinformácie comesprichádza into the cellsbunky
168
448000
2000
a do bunky sa dostane informácia,
07:48
that tellshovorí the cellsbunky to turnotočenie on
169
450000
2000
ktorá rozkáže bunkám spustiť
07:50
this collectivekolektívne behaviorsprávanie of makingmaking lightsvetlo.
170
452000
3000
toto kolektívne správanie produkujúce svetlo.
07:53
Why this is interestingzaujímavý is because in the pastminulosť decadedesaťročia
171
455000
3000
Zaujímavé to je preto, lebo za posledných desať rokov
07:56
we have foundnájdených that this is not just some anomalyanomálie
172
458000
2000
sme zistili, že to nie je len nejaká anomália
07:58
of this ridiculoussmiešny, glow-in-the-darkžiara v tme bacteriumbaktérie that livesživoty in the oceanoceán --
173
460000
3000
tejto smiešnej po-tme-svetielkujúcej baktérie, ktorá žije v oceáne -
08:01
all bacteriabaktérie have systemssystémy like this.
174
463000
3000
všetky baktérie majú takýto systém.
08:04
So now what we understandrozumieť is that all bacteriabaktérie can talk to eachkaždý other.
175
466000
3000
Čiže teraz vieme, že všetky baktérie vedia navzájom komunikovať.
08:07
They make chemicalchemický wordsslová, they recognizeuznať those wordsslová,
176
469000
3000
Vytvárajú chemické slová, rozoznávajú ich
08:10
and they turnotočenie on groupskupina behaviorssprávanie
177
472000
2000
a aktivujú skupinové správanie,
08:12
that are only successfulúspešný when all of the cellsbunky participatezúčastniť sa in unisonUnison.
178
474000
5000
ktoré je úspešné len vtedy, keď participujú všetky bunky naraz.
08:17
We have a fancyozdobný namenázov for this: we call it quorumkvórum sensingsnímania.
179
479000
3000
Máme pre to veľmi múdry názov, voláme to quorum sensing.
08:20
They votehlasovanie with these chemicalchemický voteshlasov,
180
482000
2000
Hlasujú s týmito chemickými hlasmi,
08:22
the votehlasovanie getsdostane countedpočíta, and then everybodyvšetci respondsreaguje to the votehlasovanie.
181
484000
4000
ich hlas sa započíta a potom naň všetci reagujú.
08:26
What's importantdôležitý for today'sdnešný talk
182
488000
2000
Pre dnešnú prednášku je však dôležité,
08:28
is that we know that there are hundredsstovky of behaviorssprávanie
183
490000
2000
že vieme o stovkách druhov kolektívneho správania,
08:30
that bacteriabaktérie carryniesť out in these collectivekolektívne fashionsmóda.
184
492000
3000
ktorými sa baktérie vyznačujú.
08:33
But the one that's probablypravdepodobne the mostväčšina importantdôležitý to you is virulencevirulencia.
185
495000
3000
Ale asi jedným z najdôležitejších pre vás je virulencia.
08:36
It's not like a couplepár bacteriabaktérie get in you
186
498000
3000
Nefunguje to tak, že sa do vás dostane pár baktérií
08:39
and they startštart secretingvylučovať some toxinstoxíny --
187
501000
2000
a začnú vylučovať nejaké toxíny -
08:41
you're enormousobrovský, that would have no effectúčinok on you. You're hugeobrovský.
188
503000
3000
ste príliš veľkí, nemalo by to na vás žiadny vplyv. Ste obrovskí.
08:44
What they do, we now understandrozumieť,
189
506000
3000
Teraz vieme, že v skutočnosti je to tak,
08:47
is they get in you, they wait, they startštart growingrastúce,
190
509000
3000
že sa do vás dostanú, čakajú, začnú sa rozmnožovať,
08:50
they countpočítať themselvessami with these little moleculesmolekuly,
191
512000
2000
spočítajú sa pomocou týchto malých molekúl,
08:52
and they recognizeuznať when they have the right cellbunka numberčíslo
192
514000
2000
a spoznajú, kedy už majú ten správny počet buniek na to,
08:54
that if all of the bacteriabaktérie launchodpálenie theirich virulencevirulencia attackútok togetherspolu,
193
516000
4000
aby mohli úspešne prekonať obrovského hostiteľa,
08:58
they are going to be successfulúspešný at overcomingprekonávanie an enormousobrovský hosthostiteľ.
194
520000
4000
ak všetky baktérie spustia svoj toxický útok naraz.
09:02
BacteriaBaktérie always controlovládanie pathogenicitypatogenita with quorumkvórum sensingsnímania.
195
524000
4000
Baktérie používajú na riadenie patogenity vždy quorum sensing.
09:06
That's how it workspráce.
196
528000
2000
Takto to funguje.
09:08
We alsotaktiež then wentšiel to look at what are these moleculesmolekuly --
197
530000
3000
Potom sme sa tiež pozreli na to, čo sú tieto molekuly -
09:11
these were the redčervená trianglestrojuholníky on my slidesšmykľavky before.
198
533000
3000
boli to tie červené trojuholníčky z mojich predchádzajúcich snímkov.
09:14
This is the VibrioVibrio fischeripivnice moleculemolekula.
199
536000
2000
Toto je molekula Vibrio fischeri.
09:16
This is the wordslovo that it talksrokovania with.
200
538000
2000
Toto je slovo, ktorým komunikuje.
09:18
So then we startedzahájená to look at other bacteriabaktérie,
201
540000
2000
Takže, potom sme si začali všímať ostatné baktérie,
09:20
and these are just a smatteringčiastočná of the moleculesmolekuly that we'vemy máme discoveredobjavené.
202
542000
3000
a tieto sú len zlomkom molekúl, ktoré sme objavili.
09:23
What I hopenádej you can see
203
545000
2000
Tu môžete vidieť, že
09:25
is that the moleculesmolekuly are relatedpríbuzný.
204
547000
2000
molekuly sú spríbuznené.
09:27
The left-handľavá ruka partčasť of the moleculemolekula is identicalidentický
205
549000
2000
Ľavá strana molekuly je identická
09:29
in everykaždý singlejednoposteľová speciesdruh of bacteriabaktérie.
206
551000
3000
v každom jednom druhu baktérie.
09:32
But the right-handpravá ruka partčasť of the moleculemolekula is a little bittrocha differentrozdielny in everykaždý singlejednoposteľová speciesdruh.
207
554000
4000
Pravá strana molekuly sa však líši v závislosti od druhu.
09:36
What that does is to conferudeliť
208
558000
2000
Toto dodáva ich jazyku špecifickosť
09:38
exquisitenádherné speciesdruh specificitiesšpecifiká to these languagesjazyky.
209
560000
4000
jednotlivých druhov.
09:42
EachKaždý moleculemolekula fitspasuje into its partnerpartner receptorreceptor and no other.
210
564000
4000
Každá molekula pasuje do receptora svojho partnera a nikde inde.
09:46
So these are privatesúkromné, secrettajomstvo conversationskonverzácia.
211
568000
3000
Takže toto sú súkromné, tajné konverzácie.
09:49
These conversationskonverzácia are for intraspeciesintraspecies communicationkomunikácia.
212
571000
4000
Tieto konverzácie sú pre vnútrodruhovú komunikáciu.
09:53
EachKaždý bacteriabaktérie usespoužitie a particularkonkrétny moleculemolekula that's its languageJazyk
213
575000
4000
Každá baktéria používa určitú molekulu ako svoj jazyk,
09:57
that allowsumožňuje it to countpočítať its ownvlastný siblingssúrodenci.
214
579000
4000
aby mohla spočítať vlastných súrodencov.
10:01
OnceRaz we got that farďaleko we thought
215
583000
2000
Keď sme sa dostali až sem, mysleli sme si,
10:03
we were startingzačínajúcich to understandrozumieť that bacteriabaktérie have these socialsociálny behaviorssprávanie.
216
585000
3000
že sme začali chápať, že baktérie majú toto sociálne správanie.
10:06
But what we were really thinkingpremýšľanie about is that mostväčšina of the time
217
588000
3000
Lenže v skutočnosti sme mysleli na to, že väčinou baktérie
10:09
bacteriabaktérie don't livežiť by themselvessami, they livežiť in incredibleneuveriteľný mixtureszmesi,
218
591000
3000
nežijú osamotené, žijú v neskutočných zmesiach
10:12
with hundredsstovky or thousandstisíce of other speciesdruh of bacteriabaktérie.
219
594000
4000
so stovkami alebo tisíckami iných druhov baktérií.
10:16
And that's depictedpredstavovaný on this slidešmykľavka. This is your skinkoža.
220
598000
3000
A to znázorňuje tento snímok. Toto je vaša pokožka.
10:19
So this is just a pictureobrázok -- a micrographmikrografické of your skinkoža.
221
601000
3000
Takže toto je len fotografia - mikrosnímok vašej kože.
10:22
AnywhereKdekoľvek on your bodytelo, it looksvzhľad prettypekný much like this,
222
604000
2000
Akákoľvek časť vášho tela vyzerá zhruba takto.
10:24
and what I hopenádej you can see is that there's all kindsdruhy of bacteriabaktérie there.
223
606000
4000
A tu môžete vidieť všetky tie rozličné druhy baktérii, ktoré na nej sú.
10:28
And so we startedzahájená to think if this really is about communicationkomunikácia in bacteriabaktérie,
224
610000
4000
A tak sme si pomysleli, ak je to naozaj o komunikácii baktérií
10:32
and it's about countingpočítacie your neighborssusedia,
225
614000
2000
a o počítaní vašich susedov,
10:34
it's not enoughdosť to be ableschopný to only talk withinvnútri your speciesdruh.
226
616000
3000
nestačí iba vedieť komunikovať v rámci svojho druhu.
10:37
There has to be a way to take a censussčítanie ľudu
227
619000
2000
Musí existovať aj spôsob, ako sčítať
10:39
of the restzvyšok of the bacteriabaktérie in the populationpopulácia.
228
621000
3000
zvyšok baktérií v populácií.
10:42
So we wentšiel back to molecularmolekulárnej biologybiológie
229
624000
2000
Takže sme sa vrátili k molekulárnej biológií
10:44
and startedzahájená studyingštudovať differentrozdielny bacteriabaktérie,
230
626000
2000
a začali sme študovať rôzne baktérie
10:46
and what we'vemy máme foundnájdených now is that
231
628000
2000
a zistili sme, že
10:48
in factskutočnosť, bacteriabaktérie are multilingualviacjazyčné.
232
630000
2000
v skutočnosti baktérie ovládajú viacero jazykov.
10:50
They all have a species-specificdruhovo systemsystém --
233
632000
3000
Všetky majú systémy špecifické pre ten ktorý druh -
10:53
they have a moleculemolekula that sayshovorí "me."
234
635000
2000
majú molekulu, ktorá vraví "ja".
10:55
But then, runningbezat in parallelparalelné to that is a seconddruhý systemsystém
235
637000
3000
Ale zároveň majú aj druhý systém, ktorý sme objavili,
10:58
that we'vemy máme discoveredobjavené, that's genericrodový.
236
640000
2000
paralelný s prvým, ktorý je všeobecný.
11:00
So, they have a seconddruhý enzymeenzým that makesznačky a seconddruhý signalsignál
237
642000
3000
Takže, majú druhý enzým, ktorý vydáva druhý signál,
11:03
and it has its ownvlastný receptorreceptor,
238
645000
2000
ktorý má vlastný receptor.
11:05
and this moleculemolekula is the tradeobchod languageJazyk of bacteriabaktérie.
239
647000
3000
A táto molekula je obchodným jazykom baktérií.
11:08
It's used by all differentrozdielny bacteriabaktérie
240
650000
2000
Používajú ju všetky rôzne baktérie
11:10
and it's the languageJazyk of interspeciesmedzidruhových communicationkomunikácia.
241
652000
4000
a je to jazyk medzidruhovej komunikácie.
11:14
What happensdeje is that bacteriabaktérie are ableschopný to countpočítať
242
656000
3000
Čiže baktérie sú schopné spočítať
11:17
how manyveľa of me and how manyveľa of you.
243
659000
3000
počet baktérií "ja" a počet baktérií "oni".
11:20
They take that informationinformácie insidevnútri,
244
662000
2000
Zoberú si túto informáciu
11:22
and they deciderozhodnúť what tasksúlohy to carryniesť out
245
664000
2000
a rozhodnú sa, akú akciu vykonajú
11:24
dependingV závislosti on who'skto je in the minoritymenšinových and who'skto je in the majorityväčšina
246
666000
4000
podľa toho, kto je v menšine a kto vo väčšine
11:28
of any givendaný populationpopulácia.
247
670000
2000
v akejkoľvek danej populácií.
11:30
Then again we turnotočenie to chemistrychémia,
248
672000
2000
Potom sme sa opäť obrátili na chémiu
11:32
and we figuredFigurálna out what this genericrodový moleculemolekula is --
249
674000
3000
a zistili sme, čo táto generická molekula vlastne je -
11:35
that was the pinkRužová ovalsovály on my last slidešmykľavka, this is it.
250
677000
3000
to boli tie ružové ovály na mojej poslednej snímke, toto je ono.
11:38
It's a very smallmalý, five-carbonPäť-Uhlíkové moleculemolekula.
251
680000
2000
Je to veľmi malá molekula s piatimi atómami uhlíka.
11:40
What the importantdôležitý thing is that we learnedučený
252
682000
3000
Ale čo je dôležité, zistili sme, že
11:43
is that everykaždý bacteriumbaktérie has exactlypresne the samerovnaký enzymeenzým
253
685000
3000
každá baktéria má presne ten istý enzým
11:46
and makesznačky exactlypresne the samerovnaký moleculemolekula.
254
688000
2000
a produkuje úplne rovnakú molekulu.
11:48
So they're all usingpoužitím this moleculemolekula
255
690000
2000
Takže všetky používajú túto molekulu
11:50
for interspeciesmedzidruhových communicationkomunikácia.
256
692000
2000
na medzidruhovú komunikáciu.
11:52
This is the bacterialbakteriálne EsperantoEsperanto.
257
694000
3000
Je to niečo ako bakteriálne esperanto.
11:55
(LaughterSmiech)
258
697000
1000
(Smiech)
11:56
OnceRaz we got that farďaleko, we startedzahájená to learnučiť sa
259
698000
2000
Keď sme sa dostali až sem, začali sme
11:58
that bacteriabaktérie can talk to eachkaždý other with this chemicalchemický languageJazyk.
260
700000
3000
si uvedomovať, že baktérie spolu komunikujú pomocou tohto chemického jazyka.
12:01
But what we startedzahájená to think is that maybe there is something
261
703000
2000
Ale začali sme uvažovať, že možno by sa s tým dalo
12:03
practicalpraktický that we can do here as well.
262
705000
2000
urobiť niečo užitočné.
12:05
I've told you that bacteriabaktérie do have all these socialsociálny behaviorssprávanie,
263
707000
3000
Už som spomínala, že baktérie majú toto sociálne správanie,
12:08
they communicatekomunikovať with these moleculesmolekuly.
264
710000
3000
že komunikujú s týmito molekulami.
12:11
Of coursekurz, I've alsotaktiež told you that one of the importantdôležitý things they do
265
713000
3000
A samozrejme, spomínala som, že jednou z dôležitých vecí, čo robia,
12:14
is to initiateiniciovať pathogenicitypatogenita usingpoužitím quorumkvórum sensingsnímania.
266
716000
3000
je spúšťanie patogenity pomocou quorum sensing.
12:17
We thought, what if we madevyrobený these bacteriabaktérie
267
719000
2000
A tak sme si pomysleli, čo ak by sme spôsobili, že
12:19
so they can't talk or they can't hearpočuť?
268
721000
3000
tieto baktérie onemejú alebo ohluchnú?
12:22
Couldn'tNemohol these be newNový kindsdruhy of antibioticsantibiotiká?
269
724000
3000
Nemohlo by to byť novým druhom antibiotík?
12:25
Of coursekurz, you've just heardpočul and you already know
270
727000
2000
Isteže, práve ste počuli a už viete,
12:27
that we're runningbezat out of antibioticsantibiotiká.
271
729000
2000
že nám dochádzajú antibiotiká.
12:29
BacteriaBaktérie are incrediblyneuveriteľne multi-drug-resistantMulti lieku, odolný right now,
272
731000
3000
Baktérie sú v súčasnosti neuveriteľne odolné voči mnohým liekom,
12:32
and that's because all of the antibioticsantibiotiká that we use killzabiť bacteriabaktérie.
273
734000
4000
a to preto, že všetky antibiotiká, ktoré používame, zabíjajú baktérie.
12:36
They eitherbuď poppop the bacterialbakteriálne membranemembrána,
274
738000
2000
Prerušia bakteriálnu membránu,
12:38
they make the bacteriumbaktérie so it can't replicatereplikovať its DNADNA.
275
740000
3000
a spôsobia, že baktéria nemôže skopírovať svoju DNA.
12:41
We killzabiť bacteriabaktérie with traditionaltradičné antibioticsantibiotiká
276
743000
3000
Zabíjame baktérie tradičnými antibiotikami
12:44
and that selectsvyberie for resistantodolný mutantsmutanti.
277
746000
2000
a to má za následok odolné mutácie.
12:46
And so now of coursekurz we have this globalglobálnej problemproblém
278
748000
3000
Takže teraz tu máme tento globálny problém
12:49
in infectiousinfekčné diseaseschoroby.
279
751000
2000
v infekčných chorobách.
12:51
We thought, well what if we could sortdruh of do behaviorsprávanie modificationsmodifikácie,
280
753000
3000
A tak sme pomysleli, keby sme len mohli nejako zmeniť ich správanie
12:54
just make these bacteriabaktérie so they can't talk, they can't countpočítať,
281
756000
3000
tak, aby tieto baktérie nemohli komunikovať, nemohli počítať
12:57
and they don't know to launchodpálenie virulencevirulencia.
282
759000
3000
a nevedeli, ako spustiť virulentnosť.
13:00
And so that's exactlypresne what we'vemy máme donehotový, and we'vemy máme sortdruh of takenzaujatý two strategiesstratégia.
283
762000
3000
A presne to sme urobili a použili sme pri tom dve stratégie.
13:03
The first one is we'vemy máme targetedcielená
284
765000
2000
V prvej sme sa zamerali na
13:05
the intraspeciesintraspecies communicationkomunikácia systemsystém.
285
767000
3000
systém vnútrodruhovej komunikácie.
13:08
So we madevyrobený moleculesmolekuly that look kinddruh of like the realskutočný moleculesmolekuly --
286
770000
3000
Takže sme vyrobili molekuly, ktoré vyzerajú trochu ako skutočné molekuly,
13:11
whichktorý you saw -- but they're a little bittrocha differentrozdielny.
287
773000
2000
ktoré ste videli - ale sú trošku iné.
13:13
And so they lockzamknúť into those receptorsreceptory,
288
775000
2000
Takže sa naviažu na tie receptory,
13:15
and they jamdžem recognitionuznanie of the realskutočný thing.
289
777000
3000
a tým znemožnia rozpoznanie skutočných baktérií.
13:18
By targetingzacielenia the redčervená systemsystém,
290
780000
2000
Zameraním sa na červený systém
13:20
what we are ableschopný to do is to make
291
782000
2000
vieme vytvoriť molekuly, ktoré blokujú
13:22
species-specificdruhovo, or disease-specificchorôb, anti-quorumAnti-uznášaniaschopnosť sensingsnímania moleculesmolekuly.
292
784000
5000
quorum sensing pre konkrétne druhy či choroby.
13:27
We'veSme alsotaktiež donehotový the samerovnaký thing with the pinkRužová systemsystém.
293
789000
3000
Toto isté sme urobili aj s ružovým systémom.
13:30
We'veSme takenzaujatý that universaluniverzálne moleculemolekula and turnedobrátil it around a little bittrocha
294
792000
3000
Zobrali sme túto univerzálnu molekulu a trošku sme ju poprevracali,
13:33
so that we'vemy máme madevyrobený antagonistsantagonisty
295
795000
2000
takže sme vytvorili opozíciu pre
13:35
of the interspeciesmedzidruhových communicationkomunikácia systemsystém.
296
797000
2000
systém medzidruhovej komunikácie.
13:37
The hopenádej is that these will be used as broad-spectrumširokospektrálnych antibioticsantibiotiká
297
799000
5000
Dúfame, že by sa tieto molekuly mohli použiť pri širokom spektre antibiotík
13:42
that work againstproti all bacteriabaktérie.
298
804000
2000
ktoré by fungovali proti všetkým baktériám.
13:44
To finishskončiť I'll just showšou you the strategystratégia.
299
806000
3000
Na záver vám tú stratégiu ukážem.
13:47
In this one I'm just usingpoužitím the interspeciesmedzidruhových moleculemolekula,
300
809000
2000
Konkrétne v tejto používam len medzidruhovú molekulu,
13:49
but the logiclogika is exactlypresne the samerovnaký.
301
811000
2000
ale princíp je úplne rovnaký.
13:51
What you know is that when that bacteriumbaktérie getsdostane into the animalzviera,
302
813000
3000
Už viete, že keď sa baktéria dostane do zvieraťa,
13:54
in this casepúzdro, a mousemyš,
303
816000
2000
v tomto prípade do myši,
13:56
it doesn't initiateiniciovať virulencevirulencia right away.
304
818000
2000
nezačne byť virulentná hneď.
13:58
It getsdostane in, it startszačína growingrastúce, it startszačína secretingvylučovať
305
820000
3000
Dostane sa dovnútra, začne rásť, začne vylučovať
14:01
its quorumkvórum sensingsnímania moleculesmolekuly.
306
823000
2000
svoje molekuly pre quorum sensing.
14:03
It recognizesrozpozná when it has enoughdosť bacteriabaktérie
307
825000
2000
Rozpozná, kedy už má dostatok baktérií
14:05
that now they're going to launchodpálenie theirich attackútok,
308
827000
2000
a až potom zaháji útok
14:07
and the animalzviera dieszomrie.
309
829000
2000
a zviera zomiera.
14:09
What we'vemy máme been ableschopný to do is to give these virulentvirulentné infectionsinfekcie,
310
831000
3000
Teraz ich môžme naočkovať týmito virulentnými infekciami,
14:12
but we give them in conjunctionspojka with our anti-quorumAnti-uznášaniaschopnosť sensingsnímania moleculesmolekuly --
311
834000
4000
ale v kombinácii s našimi molekulami blokujúcimi quorum sensing -
14:16
so these are moleculesmolekuly that look kinddruh of like the realskutočný thing,
312
838000
2000
to sú tie, ktoré vyzerajú skoro ako skutočné molekuly,
14:18
but they're a little bittrocha differentrozdielny whichktorý I've depictedpredstavovaný on this slidešmykľavka.
313
840000
3000
len sú trochu iné, čo som znázornila na tejto snímke.
14:21
What we now know is that if we treatzaobchádzať the animalzviera
314
843000
3000
A teraz už vieme, že ak zvieraťu podáme
14:24
with a pathogenicpatogénne bacteriumbaktérie -- a multi-drug-resistantMulti lieku, odolný pathogenicpatogénne bacteriumbaktérie --
315
846000
4000
patogenickú baktériu - odolnú voči viacerým liekom -
14:28
in the samerovnaký time we give our anti-quorumAnti-uznášaniaschopnosť sensingsnímania moleculemolekula,
316
850000
4000
a zároveň mu podáme naše molekuly blokujúce quorum sensing,
14:32
in factskutočnosť, the animalzviera livesživoty.
317
854000
2000
výsledok je, že zviera prežije.
14:34
We think that this is the nextĎalšie generationgenerácie of antibioticsantibiotiká
318
856000
4000
Myslíme si, že toto je nová generácia antibiotík
14:38
and it's going to get us around, at leastnajmenej initiallyspočiatku,
319
860000
2000
a je to minimálne prvý krok k vyriešeniu
14:40
this bigveľký problemproblém of resistanceodpor.
320
862000
2000
tohto veľkého problému odolnosti.
14:42
What I hopenádej you think, is that bacteriabaktérie can talk to eachkaždý other,
321
864000
3000
Takže teraz viete, že baktérie spolu vedia hovoriť,
14:45
they use chemicalschemikálie as theirich wordsslová,
322
867000
3000
ako slová používajú chemické látky,
14:48
they have an incrediblyneuveriteľne complicatedkomplikovaný chemicalchemický lexiconLexikón
323
870000
3000
majú neskutočne komplikovanú chemickú slovnú zásobu,
14:51
that we're just now startingzačínajúcich to learnučiť sa about.
324
873000
2000
ktorú len začíname spoznávať.
14:53
Of coursekurz what that allowsumožňuje bacteriabaktérie to do
325
875000
3000
Toto samozrejme umožňuje baktériám
14:56
is to be multicellularmnohobunkové.
326
878000
2000
stať sa mnohobunkovými.
14:58
So in the spiritduch of TEDTED they're doing things togetherspolu
327
880000
3000
Takže v duchu TEDu robia všetko spoločne,
15:01
because it makesznačky a differencerozdiel.
328
883000
2000
pretože to má pre ne význam.
15:03
What happensdeje is that bacteriabaktérie have these collectivekolektívne behaviorssprávanie,
329
885000
4000
Čiže baktérie majú toto kolektívne správanie
15:07
and they can carryniesť out tasksúlohy
330
889000
2000
a dokážu vykonať veci,
15:09
that they could never accomplishdokončiť
331
891000
2000
ktorých by nikdy neboli schopné,
15:11
if they simplyjednoducho actedkonal as individualsjednotlivci.
332
893000
2000
ak by konali jednotlivo.
15:13
What I would hopenádej that I could furtherďalej argueargumentovať to you
333
895000
3000
Ďalej by som vám rada povedala,
15:16
is that this is the inventionvynález of multicellularitymulticellularity.
334
898000
3000
že toto je objav mnohobunkovosti.
15:19
BacteriaBaktérie have been on the EarthZem for billionsmiliardy of yearsleta;
335
901000
4000
Baktérie sú na Zemi už miliardy rokov.
15:23
humansľudia, couplepár hundredsto thousandtisíc.
336
905000
2000
Ľudia - pár stoviek tisíc.
15:25
We think bacteriabaktérie madevyrobený the rulespravidlá
337
907000
2000
Myslíme si, že baktérie nastavili pravidlá,
15:27
for how multicellularmnohobunkové organizationorganizácie workspráce.
338
909000
3000
ktoré riadia fungovanie mnohobunkových organizmov.
15:30
We think, by studyingštudovať bacteriabaktérie,
339
912000
3000
Myslíme si, že štúdiom baktérií
15:33
we're going to be ableschopný to have insightnáhľad about multicellularitymulticellularity in the humančlovek bodytelo.
340
915000
4000
budeme schopní pochopiť mnohobunkovosť v ľudskom tele.
15:37
We know that the principleszásady and the rulespravidlá,
341
919000
2000
Vieme, že ak sa nám podarí prísť na princípy
15:39
if we can figurefigúra them out in these sortdruh of primitiveprimitívne organismsorganizmy,
342
921000
2000
a pravidlá v týchto takpovediac primitívnych organizmoch,
15:41
the hopenádej is that they will be appliedaplikovaný
343
923000
2000
môžeme dúfať, že budú platiť aj pre
15:43
to other humančlovek diseaseschoroby and humančlovek behaviorssprávanie as well.
344
925000
4000
ostatné ľudské choroby a ľudské správanie.
15:47
I hopenádej that what you've learnedučený
345
929000
2000
Dúfam, že ste sa naučili, že
15:49
is that bacteriabaktérie can distinguishrozlíšiť selfsám from other.
346
931000
3000
baktérie vedia rozoznať seba od iných.
15:52
By usingpoužitím these two moleculesmolekuly they can say "me" and they can say "you."
347
934000
3000
Použitím týchto dvoch molekúl vedia povedať "ja" a vedia povedať "oni".
15:55
Again of coursekurz that's what we do,
348
937000
2000
A samozrejme, toto robíme aj my,
15:57
bothoboje in a molecularmolekulárnej way,
349
939000
2000
tak na molekulárnej úrovni,
15:59
and alsotaktiež in an outwardpasívny way,
350
941000
2000
ako aj na vonkajšej rovine,
16:01
but I think about the molecularmolekulárnej stuffvec.
351
943000
2000
ale teraz mám na mysli molekuly.
16:03
This is exactlypresne what happensdeje in your bodytelo.
352
945000
2000
Presne toto sa deje vo vašom tele.
16:05
It's not like your heartSrdce cellsbunky and your kidneyoblička cellsbunky get all mixedzmiešaný up everykaždý day,
353
947000
3000
Vaše srdcové bunky sa nemiešajú s vašimi obličkovými bunkami,
16:08
and that's because there's all of this chemistrychémia going on,
354
950000
3000
a to práve vďaka celej tejto chémii,
16:11
these moleculesmolekuly that say who eachkaždý of these groupsskupiny of cellsbunky is,
355
953000
3000
vďaka molekulám, ktoré určia ktorá skupina buniek je ktorá
16:14
and what theirich tasksúlohy should be.
356
956000
2000
a aká je ich úloha.
16:16
Again, we think that bacteriabaktérie inventedvynašiel that,
357
958000
3000
Opakujem, myslíme si, že toto vynašli baktérie,
16:19
and you've just evolvedvyvinuli a fewmálo more bellszvončeky and whistlespíšťaly,
358
961000
3000
vy ste si len vyvinuli pár luxusných doplnkov navyše,
16:22
but all of the ideasnápady are in these simpleprostý systemssystémy that we can studyštudovať.
359
964000
4000
ale hlavné myšlienky sú zakotvené v týchto jednoduchých systémoch, ktoré môžeme pozorovať.
16:26
The finalfinálny thing is, again just to reiteratezopakovať that there's this practicalpraktický partčasť,
360
968000
4000
A nakoniec, aby som znovu zopakovala praktický úžitok,
16:30
and so we'vemy máme madevyrobený these anti-quorumAnti-uznášaniaschopnosť sensingsnímania moleculesmolekuly
361
972000
3000
sme vyrobili tieto molekuly blokujúce quorum sensing,
16:33
that are beingbytia developedrozvinutý as newNový kindsdruhy of therapeuticsliečivami.
362
975000
3000
ktoré sa práve vyvíjajú ako nové druhy terapeutík.
16:36
But then, to finishskončiť with a plugsviečka for all the good and miraculousZázračný bacteriabaktérie
363
978000
3000
Ale potom, aby som na koniec vzdala hold všetkých dobrým a zázračným
16:39
that livežiť on the EarthZem,
364
981000
2000
baktériám na Zemi,
16:41
we'vemy máme alsotaktiež madevyrobený pro-quorumPro-uznášaniaschopnosť sensingsnímania moleculesmolekuly.
365
983000
2000
sme vyrobili aj molekuly podporujúce quorum sensing.
16:43
So, we'vemy máme targetedcielená those systemssystémy to make the moleculesmolekuly work better.
366
985000
3000
Takže sme sa zamerali na tie systémy, ktoré vylepšujú fungovanie molekúl.
16:46
RememberPamätajte si you have these 10 timesdoba or more bacterialbakteriálne cellsbunky
367
988000
4000
Spomeňte si, že máte na sebe či v sebe desaťkrát viac baktériových
16:50
in you or on you, keepingvedenie you healthyzdravý.
368
992000
2000
molekúl, ktoré chránia vaše zdravie.
16:52
What we're alsotaktiež tryingsnažia to do is to beefhovädzie mäso up the conversationkonverzácia
369
994000
3000
Tiež sa snažíme podporovať komunikáciu baktérií,
16:55
of the bacteriabaktérie that livežiť as mutualistsmutualists with you,
370
997000
3000
ktoré s vami žijú vo vzájomnom spolužití,
16:58
in the hopesnádeje of makingmaking you more healthyzdravý,
371
1000000
2000
a dúfame, že to vylepší váš zdravotný stav.
17:00
makingmaking those conversationskonverzácia better,
372
1002000
2000
Zlepšením tejto komunikácie budú
17:02
so bacteriabaktérie can do things that we want them to do
373
1004000
3000
baktérie schopné robiť veci, ktoré od nich chceme
17:05
better than they would be on theirich ownvlastný.
374
1007000
3000
lepšie, ako keby na to boli samy.
17:08
FinallyNakoniec, I wanted to showšou you
375
1010000
2000
A nakoniec som vám chcela ukázať
17:10
this is my ganggang at PrincetonPrinceton, NewNové JerseyJersey.
376
1012000
2000
môj tím z Princetonu, v New Jersey.
17:12
Everything I told you about was discoveredobjavené by someoneniekto in that pictureobrázok.
377
1014000
4000
Všetko, o čom som vám hovorila, bolo objavené niekým na tejto fotke.
17:16
I hopenádej when you learnučiť sa things,
378
1018000
2000
A keď sa niečo učíte,
17:18
like about how the naturalprírodné worldsvet workspráce --
379
1020000
2000
napríklad to, ako funguje svet prírody -
17:20
I just want to say that wheneverkedykoľvek you readprečítať something in the newspapernoviny
380
1022000
3000
chcem len povedať, že kedykoľvek niečo čítate v novinách,
17:23
or you get to hearpočuť some talk about something ridiculoussmiešny in the naturalprírodné worldsvet
381
1025000
3000
alebo počujete prednášku o niečom absurdnom zo sveta prírody,
17:26
it was donehotový by a childdieťa.
382
1028000
2000
objavilo to dieťa.
17:28
ScienceVeda is donehotový by that demographicdemografický.
383
1030000
2000
Vedu robí táto veková skupina.
17:30
All of those people are betweenmedzi 20 and 30 yearsleta oldstarý,
384
1032000
4000
Všetci títo ľudia majú od 20 do 30 rokov.
17:34
and they are the enginemotor that drivespohony scientificvedecký discoveryobjav in this countrykrajina.
385
1036000
4000
a sú hnacími motormi vedeckých objavov v tejto krajine.
17:38
It's a really luckyšťastný demographicdemografický to work with.
386
1040000
3000
Je naozajstným šťastím pracovať s touto vekovou kategóriou.
17:41
I keep gettingzískavanie olderstaršie and olderstaršie and they're always the samerovnaký ageVek,
387
1043000
3000
Ja som stále staršia a staršia, ale oni sú vždy rovnako starí,
17:44
and it's just a crazybláznivý delightfulnádherné jobzamestnania.
388
1046000
3000
a je to šialene príjemné zamestnanie.
17:47
I want to thank you for invitinglákavý me here.
389
1049000
2000
Chcem sa vám poďakovať za pozvanie sem.
17:49
It's a bigveľký treatzaobchádzať for me to get to come to this conferencekonferencie.
390
1051000
3000
Je pre mňa veľkou cťou byť na tejto konferencii.
17:52
(ApplausePotlesk)
391
1054000
5000
(Potlesk)
17:57
Thanksvďaka.
392
1059000
1000
Ďakujem.
17:58
(ApplausePotlesk)
393
1060000
14000
(Potlesk)
Translated by Ivana Donovalova
Reviewed by Janka Pazurikova

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Bonnie Bassler - Molecular biologist
Bonnie Bassler studies how bacteria can communicate with one another, through chemical signals, to act as a unit. Her work could pave the way for new, more potent medicine.

Why you should listen

In 2002, bearing her microscope on a microbe that lives in the gut of fish, Bonnie Bassler isolated an elusive molecule called AI-2, and uncovered the mechanism behind mysterious behavior called quorum sensing -- or bacterial communication. She showed that bacterial chatter is hardly exceptional or anomolous behavior, as was once thought -- and in fact, most bacteria do it, and most do it all the time. (She calls the signaling molecules "bacterial Esperanto.")

The discovery shows how cell populations use chemical powwows to stage attacks, evade immune systems and forge slimy defenses called biofilms. For that, she's won a MacArthur "genius" grant -- and is giving new hope to frustrated pharmacos seeking new weapons against drug-resistant superbugs.

Bassler teaches molecular biology at Princeton, where she continues her years-long study of V. harveyi, one such social microbe that is mainly responsible for glow-in-the-dark sushi. She also teaches aerobics at the YMCA.

More profile about the speaker
Bonnie Bassler | Speaker | TED.com