Bacteria are the oldest living organisms on the earth.
As bactérias são os mais antigos seres vivos na Terra.
They've been here for billions of years,
Elas existem aqui há bilhões de anos
and what they are are single-celled microscopic organisms.
e elas são organismos unicelulares microscópicos.
So they are one cell and they have this special property
Elas são uma só célula e tem esta propriedade especial
that they only have one piece of DNA.
que é ter um só pedaço de DNA.
They have very few genes,
Elas têm poucos genes
and genetic information to encode all of the traits that they carry out.
e pouca informação genética que codifica todas as características que elas possuem.
And the way bacteria make a living
E a maneira pela qual as bactérias vivem,
is that they consume nutrients from the environment,
é que elas consomem nutrientes do meio-ambiente,
they grow to twice their size, they cut themselves down in the middle,
elas crescem até atingir duas vezes o seu tamanho, e aí elas se cortam ao meio,
and one cell becomes two, and so on and so on.
e uma célula se transforma em duas, e assim por diante.
They just grow and divide, and grow and divide -- so a kind of boring life,
Elas só fazem crescer e se dividir, crescer e se dividir -- é uma vida bem aborrecida,
except that what I would argue is that you have
exceto que eu argumentaria que nós temos
an amazing interaction with these critters.
uma interação impressionante com estas criaturinhas.
I know you guys think of yourself as humans, and this is sort of how I think of you.
Eu sei que vocês pensam em si próprios como sendo seres humanos, e é algo assim que eu também penso sobre vocês.
This man is supposed to represent
Este homem representa
a generic human being,
um ser humano genérico,
and all of the circles in that man are all of the cells that make up your body.
e todos o círculos neste homem representam células que formam o seu corpo.
There is about a trillion human cells that make each one of us
Cerca de um trilhão de células nos compõem e
who we are and able to do all the things that we do,
fazem de nós o que somos e nos capacitam a fazer tudo o que fazemos,
but you have 10 trillion bacterial cells
mas nós temos dez trilhões de células bacterianas
in you or on you at any moment in your life.
em nós, ou sobre nós, durante toda a nossa vida.
So, 10 times more bacterial cells
Portanto, há dez vezes mais células bacterianas
than human cells on a human being.
que células humanas, em um ser humano.
And of course it's the DNA that counts,
E é claro, é o DNA que conta.
so here's all the A, T, Gs and Cs
Portanto aqui estão os A,T,G e Cs
that make up your genetic code, and give you all your charming characteristics.
que compõem o seu código genético e lhe dão todas aquelas características charmosas.
You have about 30,000 genes.
Vocês tem cerca de 30 000 genes.
Well it turns out you have 100 times more bacterial genes
Bem, acontece que vocês tem 100 vezes mais genes bacterianos
playing a role in you or on you all of your life.
agindo em vocês, durante toda a sua vida.
At the best, you're 10 percent human,
Na melhor hipótese, vocês são 10% humanos,
but more likely about one percent human,
ou mais provavelmente, cerca de 1% humanos,
depending on which of these metrics you like.
dependendo de qual tipo de mensuração vocês usam.
I know you think of yourself as human beings,
Eu sei que vocês se consideram seres humanos,
but I think of you as 90 or 99 percent bacterial.
mas eu penso em vocês como sendo 90 a 99% bacterianos.
(Laughter)
-risos-
These bacteria are not passive riders,
Estas bactérias não são passageiros passivos,
these are incredibly important, they keep us alive.
elas são incrivelmente importantes, elas nos mantém vivos.
They cover us in an invisible body armor
Elas nos cobrem com uma armadura invisível
that keeps environmental insults out
que nos protege das agressões ambientais
so that we stay healthy.
de forma que nos mantemos saudáveis.
They digest our food, they make our vitamins,
Elas digerem nossa comida, fazem nossas vitaminas,
they actually educate your immune system
elas educam nosso sistema imunológico, de fato,
to keep bad microbes out.
para manter os micróbios maus fora de nós.
So they do all these amazing things
Portanto, elas fazem todas estas coisas incríveis
that help us and are vital for keeping us alive,
que nos ajudam e são vitais para nos manter vivos,
and they never get any press for that.
e elas nunca obtém publicidade por isto.
But they get a lot of press because they do a lot of
Mas elas obtém um monte de publicidade porque
terrible things as well.
elas fazem muitas coisas horríveis também.
So, there's all kinds of bacteria on the Earth
Portanto, há vários tipos de bactérias na Terra
that have no business being in you or on you at any time,
que não tem nada a ver com vocês, ou com estar em vocês,
and if they are, they make you incredibly sick.
e se elas estão em vocês, elas os fazem ficar muito doentes.
And so, the question for my lab is whether you want to think about all the
E portanto a questão para o meu laboratório é se vocês querem pensar sobre
good things that bacteria do, or all the bad things that bacteria do.
todas as boas coias ou todas as más coisas que as bactérias fazem.
The question we had is how could they do anything at all?
A questão que nós tínhamos era, como elas podem fazer o que quer que seja?
I mean they're incredibly small,
Eu quero dizer, elas são incrivelmente pequenas,
you have to have a microscope to see one.
é necessário ter um microscópio para vê-las.
They live this sort of boring life where they grow and divide,
Elas vivem esta vida aborrecida, crescendo e dividindo-se e
and they've always been considered to be these asocial reclusive organisms.
sempre foram consideradas organismos associais e solitários.
And so it seemed to us that they are just too small to have an impact
E nos pareceu que elas eram pequenas demais para ter um impacto
on the environment
no meio-ambiente,
if they simply act as individuals.
se elas simplesmente agissem como indivíduos.
And so we wanted to think if there couldn't be a different
E portanto nós queríamos saber se não podia haver algo diferente
way that bacteria live.
na maneira de viver das bactérias.
The clue to this came from another marine bacterium,
A chave nos veio através de uma bactéria marinha
and it's a bacterium called Vibrio fischeri.
chamada Vibrio fischeri
What you're looking at on this slide is just a person from my lab
O que vocês vêem neste slide é uma pessoa do meu laboratório
holding a flask of a liquid culture of a bacterium,
segurando um frasco cheio de liquido de cultura de uma bactéria,
a harmless beautiful bacterium that comes from the ocean,
uma linda bactéria que não é daninha, vinda do oceano,
named Vibrio fischeri.
chamada Vibrio fischeri
This bacterium has the special property that it makes light,
Esta bactéria tem a propriedade especial de gerar luz,
so it makes bioluminescence,
ela gera bioluminescência,
like fireflies make light.
da mesma forma que os vagalumes geram luz.
We're not doing anything to the cells here.
Nós não estamos fazendo nada com estas células aqui.
We just took the picture by turning the lights off in the room,
Nós só tiramos uma foto, após apagar as luzes do laboratório,
and this is what we see.
e isto é o que se vê.
What was actually interesting to us
O que foi interessante para nós
was not that the bacteria made light,
não é que a bactéria gerasse luz,
but when the bacteria made light.
mas quando ela gerava esta luz.
What we noticed is when the bacteria were alone,
O que nós vimos é que quando as bactérias estão sós,
so when they were in dilute suspension, they made no light.
quando elas estão diluídas na suspensão, elas não geram nenhuma luz.
But when they grew to a certain cell number
Mas quando elas crescem e chegam a um certo número,
all the bacteria turned on light simultaneously.
todas as bactérias começaram a gerar luz simultaneamente.
The question that we had is how can bacteria, these primitive organisms,
A nossa questão era, como bactérias, que são organismos primitivos,
tell the difference from times when they're alone,
sabem a diferença entre quando estão sós,
and times when they're in a community,
ou quando estão em comunidade,
and then all do something together.
e aí fazem algo, todas juntas.
What we've figured out is that the way that they do that is that they talk to each other,
O que nós descobrimos é que elas falam umas com as outras,
and they talk with a chemical language.
e elas falam usando uma linguagem química.
This is now supposed to be my bacterial cell.
Isto aqui representa uma célula bacteriana.
When it's alone it doesn't make any light.
Quando ela está so, ela não produz nenhuma luz.
But what it does do is to make and secrete small molecules
O que ela faz é fabricar e secretar pequenas moléculas
that you can think of like hormones,
que vocês podem considerar como hormônios,
and these are the red triangles, and when the bacteria is alone
e estão representadas aqui por triângulos vermelhos. Quando a bactéria está só
the molecules just float away and so no light.
estas moléculas flutuam e se afastam, e não há luz.
But when the bacteria grow and double
Mas quando as bactérias crescem e dobram de número,
and they're all participating in making these molecules,
e quando todas estão participando na fabricação destas moléculas,
the molecule -- the extracellular amount of that molecule
a molécula -- esta quantidade extra-celular daquela molécula,
increases in proportion to cell number.
aumenta na proporção do aumento numérico de células bacterianas.
And when the molecule hits a certain amount
E quando as moléculas atingem um certo número
that tells the bacteria how many neighbors there are,
que diz às bactérias quantos vizinhos elas têm,
they recognize that molecule
elas reconhecem aquela molécula,
and all of the bacteria turn on light in synchrony.
e todas as bactérias ligam a luz simultaneamente.
That's how bioluminescence works --
É assim que a bioluminescência ocorre --
they're talking with these chemical words.
elas estão falando com estas palavras químicas.
The reason that Vibrio fischeri is doing that comes from the biology.
A razão pela qual as Vibrio fischeri fazem isto vem da biologia.
Again, another plug for the animals in the ocean,
De novo, uma conexão com os animais do oceano.
Vibrio fischeri lives in this squid.
As Vibrio fischeri vivem dentro desta lula.
What you are looking at is the Hawaiian Bobtail Squid,
O que vocês vêem aqui é a uma lula havaiana chamada Bobtail,
and it's been turned on its back,
e ela foi virada para mostrar o seu dorso,
and what I hope you can see are these two glowing lobes
e o que eu espero que vocês consigam ver são estes dois lóbulos brilhantes
and these house the Vibrio fischeri cells,
que são a casa das células bacterianas de Vibrio fischeri,
they live in there, at high cell number
elas vivem ali, em alto número de células,
that molecule is there, and they're making light.
esta molécula esta ali, e elas estão fazendo luz.
The reason the squid is willing to put up with these shenanigans
A razão pela qual a lula tolera estas travessuras
is because it wants that light.
é porque ela quer esta luz.
The way that this symbiosis works
A maneira pela qual esta simbiose funciona
is that this little squid lives just off the coast of Hawaii,
é que esta lulinha vive na região costal do Havai,
just in sort of shallow knee-deep water.
em águas rasas, na altura do nosso joelho.
The squid is nocturnal, so during the day
A lula é noturna, portanto durante o dia
it buries itself in the sand and sleeps,
ela se enterra na areia e dorme,
but then at night it has to come out to hunt.
mas à noite ela tem que sair para caçar.
On bright nights when there is lots of starlight or moonlight
Em noites claras, quando há luz da lua ou das estrelas
that light can penetrate the depth of the water
esta luz penetra através da água onde
the squid lives in, since it's just in those couple feet of water.
a lula vive, já que ela está a só uns 50 centímetros de profundidade.
What the squid has developed is a shutter
O que a lula desenvolveu foi uma espécie de interruptor
that can open and close over this specialized light organ housing the bacteria.
que liga e desliga neste órgão especializado que abriga as bactérias.
Then it has detectors on its back
Além disto, a lula tem detectores no seu dorso
so it can sense how much starlight or moonlight is hitting its back.
e pode sentir quanta luz da lua ou das estrelas atinge seu dorso.
And it opens and closes the shutter
Ela liga e desliga este interruptor
so the amount of light coming out of the bottom --
de forma que a quantidade de luz que vem de baixo --
which is made by the bacterium --
e que é gerada pelas bactérias --
exactly matches how much light hits the squid's back,
fique exatamente igual à quantidade de luz que atinge o dorso da lula,
so the squid doesn't make a shadow.
desta forma, a lula não faz nenhuma sombra.
It actually uses the light from the bacteria
Ela usa a luz gerada pelas bactérias
to counter-illuminate itself in an anti-predation device
para contra-iluminar a si mesma, como um mecanismo anti-predatório,
so predators can't see its shadow,
de forma que o predadores não conseguem ver sua sombra,
calculate its trajectory, and eat it.
calcular sua trajetória, e comê-la.
This is like the stealth bomber of the ocean.
Ela é como um bombardeiro invisível do oceano.
(Laughter)
-risos-
But then if you think about it, the squid has this terrible problem
Mas quando você pensa bem, a lula tem um problema terrível,
because it's got this dying, thick culture of bacteria
porque ela tem esta cultura imensa de bactérias, que está morrendo,
and it can't sustain that.
e ela não pode sustentar esta colônia.
And so what happens is every morning when the sun comes up
Portanto o que ocorre é que a cada manhã, quando o sol nasce,
the squid goes back to sleep, it buries itself in the sand,
a lula vai dormir, ela se enterra na areia,
and it's got a pump that's attached to its circadian rhythm,
e ela tem uma espécie de bomba ligada ao ritmo circadiano,
and when the sun comes up it pumps out like 95 percent of the bacteria.
e quando o sol nasce, ela bombeia 95% das bactérias para fora de seu corpo.
Now the bacteria are dilute, that little hormone molecule is gone,
Agora as bactérias ficam diluídas, a molécula que gera luz desaparece,
so they're not making light --
e portanto elas não estão fazendo nenhuma luz --
but of course the squid doesn't care. It's asleep in the sand.
mas é claro que a lula não se importa, ela está dormindo na areia.
And as the day goes by the bacteria double,
E enquanto o dia transcorre as bactérias se multiplicam,
they release the molecule, and then light comes on
elas liberam a molécula, e a luz aparece
at night, exactly when the squid wants it.
de noite, exatamente quando a lula a quer.
First we figured out how this bacterium does this,
Primeiro nós descobrimos como esta bactéria faz isto,
but then we brought the tools of molecular biology to this
e aí nós usamos as ferramentas da biologia molecular
to figure out really what's the mechanism.
para ver qual era realmente o mecanismo.
And what we found -- so this is now supposed to be, again, my bacterial cell --
E o que nós encontramos -- e isto é para ser de novo minha célula bacteriana --
is that Vibrio fischeri has a protein --
é que a Vibrio fischeri tem uma proteína --
that's the red box -- it's an enzyme that makes
representada pelo quadradinho vermelho -- é uma enzima que faz
that little hormone molecule, the red triangle.
aquela moléculazinha -- o triângulo vermelho.
And then as the cells grow, they're all releasing that molecule
E quando as células se multiplicam, elas estão todas liberando a molécula
into the environment, so there's lots of molecule there.
no meio-ambiente, portanto há muitas moléculas ali.
And the bacteria also have a receptor on their cell surface
As bactérias também têm um receptor na sua superfície
that fits like a lock and key with that molecule.
que se encaixa como uma chave numa fechadura, com aquela molécula.
These are just like the receptors on the surfaces of your cells.
Eles são exatamente como os receptores na superfície das células de vocês.
When the molecule increases to a certain amount --
Quando as moléculas atingem uma certa quantidade --
which says something about the number of cells --
o que diz algo sobre o número de células bacterianas --
it locks down into that receptor
elas se encaixam firmemente nos receptores
and information comes into the cells
e a informação chega às células bacterianas,
that tells the cells to turn on
dizendo que esta na hora delas iniciarem
this collective behavior of making light.
o comportamento coletivo de gerar luz.
Why this is interesting is because in the past decade
Isto é interessante porque na década passada
we have found that this is not just some anomaly
nós descobrimos que isto não é uma anomalia
of this ridiculous, glow-in-the-dark bacterium that lives in the ocean --
desta ridícula bactéria luminosa que vive no oceano --
all bacteria have systems like this.
todas as bactérias tem sistemas como este.
So now what we understand is that all bacteria can talk to each other.
E agora nós entendemos que todas as bactérias podem falar umas com as outras.
They make chemical words, they recognize those words,
Elas fazem palavras químicas, elas reconhecem estas palavras
and they turn on group behaviors
e elas iniciam comportamentos de grupo
that are only successful when all of the cells participate in unison.
que só são bem sucedidos quando todas participam em uníssono.
We have a fancy name for this: we call it quorum sensing.
Nós temos um nome bacana para isto, nós o chamamos de "quorum sensing"-- percepção de grupo.
They vote with these chemical votes,
Elas votam com estes votos químicos,
the vote gets counted, and then everybody responds to the vote.
os votos são contados e todos respondem ao resultado da votação.
What's important for today's talk
O que é importante para a palestra de hoje
is that we know that there are hundreds of behaviors
é que nós sabemos que existem centenas de comportamentos
that bacteria carry out in these collective fashions.
que as bactérias podem ter, de forma coletiva.
But the one that's probably the most important to you is virulence.
Mas o que nos interessa mais é virulência.
It's not like a couple bacteria get in you
Não é como se uma meia dúzia de bactérias entrasse em você
and they start secreting some toxins --
e começasse a secretar toxinas --
you're enormous, that would have no effect on you. You're huge.
você é enorme, isto não teria nenhum efeito em você.
What they do, we now understand,
O que elas fazem, nós entendemos agora,
is they get in you, they wait, they start growing,
é que elas entram em você, esperam, começam a crescer,
they count themselves with these little molecules,
elas contam seu próprio número com estas moléculazinhas,
and they recognize when they have the right cell number
e elas reconhecem quando tem o número adequado de células,
that if all of the bacteria launch their virulence attack together,
que permitirão a todas as bactérias lançarem um ataque virulento juntas,
they are going to be successful at overcoming an enormous host.
onde elas vão ser bem sucedidas contra um hospedeiro enorme.
Bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.
Bacterias sempre controlam a sua patogenicidade através de quorum sensing.
That's how it works.
É assim que elas funcionam.
We also then went to look at what are these molecules --
Nós também fomos olhar o que eram estas moléculas --
these were the red triangles on my slides before.
estes triângulos vermelhos nos meus slides anteriores.
This is the Vibrio fischeri molecule.
Isto é a molécula da Vibrio fischeri.
This is the word that it talks with.
Esta é a palavra que ela usa para falar.
So then we started to look at other bacteria,
Nós começamos a estudar outras bactérias
and these are just a smattering of the molecules that we've discovered.
e isto é só uma pequena amostra das moléculas que nós descobrimos.
What I hope you can see
O que eu espero que vocês vejam
is that the molecules are related.
é que as moléculas se assemelham.
The left-hand part of the molecule is identical
A parte esquerda da molécula é idêntica
in every single species of bacteria.
em todas as espécies de bactérias.
But the right-hand part of the molecule is a little bit different in every single species.
Mas a parte direita é um pouquinho diferente em cada espécie isolada.
What that does is to confer
O que isto faz é conferir
exquisite species specificities to these languages.
especificidades de linguagem a cada tipo de bactéria.
Each molecule fits into its partner receptor and no other.
Cada molécula se encaixa no seu receptor específico, e em nenhum outro.
So these are private, secret conversations.
Portanto, estas conversações são privadas, secretas.
These conversations are for intraspecies communication.
Estas conversações servem para comunicação intra-espécie.
Each bacteria uses a particular molecule that's its language
Cada bactéria usa uma molécula específica, que é a sua linguagem,
that allows it to count its own siblings.
e que a permite contar o número de suas "irmãs".
Once we got that far we thought
Quando nós chegamos a este ponto pensamos
we were starting to understand that bacteria have these social behaviors.
que havíamos começado a entender que as bactérias tinham estes comportamentos sociais.
But what we were really thinking about is that most of the time
Mas o que nós realmente estávamos pensando é que na maior parte do tempo
bacteria don't live by themselves, they live in incredible mixtures,
as bactérias não vivem isoladas, elas estão em misturas incríveis,
with hundreds or thousands of other species of bacteria.
com centenas ou milhares de outras espécies de bactérias.
And that's depicted on this slide. This is your skin.
E isto é mostrado neste slide.Esta é a pele de vocês.
So this is just a picture -- a micrograph of your skin.
Isto é só uma figura -- um micrográfico da pele.
Anywhere on your body, it looks pretty much like this,
Em qualquer lugar do corpo, a figura é semelhante,
and what I hope you can see is that there's all kinds of bacteria there.
e o que eu espero que vocês vejam é que há vários tipos de bactérias aqui.
And so we started to think if this really is about communication in bacteria,
E aí nós começamos a pensar se isto tinha a ver com comunicação entre bactérias,
and it's about counting your neighbors,
e sobre contar os seus vizinhos,
it's not enough to be able to only talk within your species.
não é suficiente falar apenas com indivíduos da sua espécie.
There has to be a way to take a census
Deve haver uma maneira de se fazer um censo
of the rest of the bacteria in the population.
do resto das bactérias da população.
So we went back to molecular biology
E aí nos voltamos à biologia molecular
and started studying different bacteria,
e começamos a estudar diferentes tipos de bactérias,
and what we've found now is that
e nós descobrimos que
in fact, bacteria are multilingual.
bactérias são de fato poliglotas.
They all have a species-specific system --
Elas têm um sistema que é espécie-específico --
they have a molecule that says "me."
elas têm uma molécula que diz "eu".
But then, running in parallel to that is a second system
Mas em paralelo elas usam um segundo sistema
that we've discovered, that's generic.
que nós descobrimos ser genérico.
So, they have a second enzyme that makes a second signal
Portanto, elas têm uma segunda enzima que produz um segundo sinal
and it has its own receptor,
e que tem seu próprio receptor,
and this molecule is the trade language of bacteria.
e esta molécula é a "linguagem comercial" das bactérias.
It's used by all different bacteria
Ela é utilizada por todos os tipos de bactérias
and it's the language of interspecies communication.
e é a linguagem de comunicação inter-espécies.
What happens is that bacteria are able to count
Ocorre que as bactérias têm a habilidade de contar
how many of me and how many of you.
quantos de mim e quantos de vocês existem.
They take that information inside,
Elas pegam esta informação
and they decide what tasks to carry out
e decidem que tarefas devem ser feitas,
depending on who's in the minority and who's in the majority
dependendo de quem está em minoria e em maioria
of any given population.
numa determinada população.
Then again we turn to chemistry,
Então, nós voltamos novamente à química,
and we figured out what this generic molecule is --
e nós descobrimos que molécula genérica era esta --
that was the pink ovals on my last slide, this is it.
representada pelos ovais cor-de-rosa no meu último slide.
It's a very small, five-carbon molecule.
É uma molécula pequena com cinco carbonos.
What the important thing is that we learned
O que nós aprendemos de importante
is that every bacterium has exactly the same enzyme
é que cada célula bacteriana tem exatamente a mesma enzima
and makes exactly the same molecule.
e faz exatamente a mesma molécula.
So they're all using this molecule
Portanto, elas estão todas usando esta molécula
for interspecies communication.
para comunicação inter-espécies.
This is the bacterial Esperanto.
Este é o Esperanto bacteriano.
(Laughter)
-risos-
Once we got that far, we started to learn
Quando nós chegamos aí, nos começamos a aprender
that bacteria can talk to each other with this chemical language.
que as bactérias podem falar umas com as outras, usando esta linguagem química.
But what we started to think is that maybe there is something
Mas nós começamos a pensar que talvez houvesse mais coisas
practical that we can do here as well.
práticas que nós poderíamos fazer também.
I've told you that bacteria do have all these social behaviors,
Eu disse que as bactérias têm todos estes comportamentos sociais,
they communicate with these molecules.
que elas se comunicam com estas moléculas.
Of course, I've also told you that one of the important things they do
e também disse que uma das coisas importantes que elas fazem
is to initiate pathogenicity using quorum sensing.
é iniciar patogenicidade usando quorum sensing.
We thought, what if we made these bacteria
Nós pensamos, e se modificássemos estas bactérias
so they can't talk or they can't hear?
de forma que não possam falar, ou não possam ouvir?
Couldn't these be new kinds of antibiotics?
Será que elas poderiam ser usadas como novos tipos de antibióticos?
Of course, you've just heard and you already know
Claro que vocês já ouviram e já sabem
that we're running out of antibiotics.
que nós estamos esgotando nossos antibióticos.
Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,
As bactérias se tornaram incrivelmente multi-resistentes,
and that's because all of the antibiotics that we use kill bacteria.
devido ao fato dos antibióticos que usamos para matar as bactérias.
They either pop the bacterial membrane,
Eles estouram a membrana bacteriana,
they make the bacterium so it can't replicate its DNA.
ou a impedem de replicar o seu DNA.
We kill bacteria with traditional antibiotics
Nó matamos as bactérias com antibióticos tradicionais
and that selects for resistant mutants.
e assim selecionamos mutantes que são resistentes.
And so now of course we have this global problem
E portanto nós agora temos este problema global
in infectious diseases.
em doenças infecciosas.
We thought, well what if we could sort of do behavior modifications,
Nós pensamos que se pudéssemos modificar o comportamento,
just make these bacteria so they can't talk, they can't count,
fazer de um jeito que as bactérias não pudessem falar ou contar,
and they don't know to launch virulence.
aí elas não saberiam como lançar a virulência.
And so that's exactly what we've done, and we've sort of taken two strategies.
E foi exatamente o que fizemos, usando 2 tipos de estratégia.
The first one is we've targeted
Primeiro nós visamos
the intraspecies communication system.
o sistema de comunicação intra-espécie.
So we made molecules that look kind of like the real molecules --
Nós fizemos moléculas que se parecem com as moléculas que existem de verdade --
which you saw -- but they're a little bit different.
que vocês viram -- mas que são ligeiramente diferentes.
And so they lock into those receptors,
E portanto elas se encaixam nos receptores
and they jam recognition of the real thing.
e obstruem o reconhecimento do sinal real.
By targeting the red system,
Quando visamos o sistema vermelho,
what we are able to do is to make
nós conseguimos fazer
species-specific, or disease-specific, anti-quorum sensing molecules.
moléculas de quorum sensing que são espécie-específicas ou doença-específicas.
We've also done the same thing with the pink system.
Nós também fizemos a mesma coisa com o sistema cor-de-rosa.
We've taken that universal molecule and turned it around a little bit
Nós pegamos aquela molécula universal e a transformamos um pouco,
so that we've made antagonists
de forma a fazer antagonistas
of the interspecies communication system.
do sistema de comunicação intra-espécie.
The hope is that these will be used as broad-spectrum antibiotics
Temos a esperança que estes sejam usados em antibióticos de largo espectro,
that work against all bacteria.
que funcionarão contra todas as bactérias.
To finish I'll just show you the strategy.
Para finalizar, eu vou mostrar à vocês a estratégia.
In this one I'm just using the interspecies molecule,
Aqui eu estou usando a molécula inter-espécie,
but the logic is exactly the same.
mas a lógica é exatamente a mesma.
What you know is that when that bacterium gets into the animal,
O que se sabe é que quando a bactéria entra no animal,
in this case, a mouse,
neste caso, um camundongo,
it doesn't initiate virulence right away.
ela não inicia a virulência imediatamente.
It gets in, it starts growing, it starts secreting
Ela entra, começa a crescer, começa a secretar
its quorum sensing molecules.
as suas moléculas de quorum sensing,
It recognizes when it has enough bacteria
ela reconhece quando há um número suficiente de bactérias
that now they're going to launch their attack,
e aí lança o ataque,
and the animal dies.
e o animal morre.
What we've been able to do is to give these virulent infections,
O que nós conseguimos fazer foi provocar estas infecções virulentas,
but we give them in conjunction with our anti-quorum sensing molecules --
ao mesmo tempo que administramos as nossas moléculas anti-quorum sensing --
so these are molecules that look kind of like the real thing,
estas são moléculas se parecessem com as reais,
but they're a little bit different which I've depicted on this slide.
mas elas são um pouquinho diferentes, como mostrado neste slide.
What we now know is that if we treat the animal
Nós sabemos que se tratarmos o animal
with a pathogenic bacterium -- a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --
com uma bactéria patogênica -- uma bactéria multi-resistente e patogênica --
in the same time we give our anti-quorum sensing molecule,
e ao mesmo tempo dermos uma molécula anti-quorum sensing,
in fact, the animal lives.
o animal fica vivo.
We think that this is the next generation of antibiotics
Nós pensamos que esta é a próxima geração de antibióticos
and it's going to get us around, at least initially,
e que vai mudar, ao menos inicialmente,
this big problem of resistance.
o grande problema da resistência.
What I hope you think, is that bacteria can talk to each other,
Eu agora espero que vocês pensem que as bactérias podem falar umas com as outras,
they use chemicals as their words,
usando as suas palavras químicas,
they have an incredibly complicated chemical lexicon
e que elas tem um léxico químico incrivelmente complicado,
that we're just now starting to learn about.
que só agora começamos a aprender a repeito.
Of course what that allows bacteria to do
É claro, isto permite que as bactérias
is to be multicellular.
sejam multicelulares.
So in the spirit of TED they're doing things together
Portanto, bem no espírito da TED, elas estão fazendo coisas juntas
because it makes a difference.
porque isto faz uma diferença.
What happens is that bacteria have these collective behaviors,
O que ocorre é que as bactérias têm comportamentos coletivos
and they can carry out tasks
e podem realizar tarefas
that they could never accomplish
que elas nunca realizariam
if they simply acted as individuals.
se agissem como indivíduos isolados.
What I would hope that I could further argue to you
Eu espero poder argumentar com vocês
is that this is the invention of multicellularity.
que esta é a grande invenção da multicelularidade.
Bacteria have been on the Earth for billions of years;
As bactérias tem vivido na Terra por bilhões de anos.
humans, couple hundred thousand.
Os humanos -- por uns 200 000 anos.
We think bacteria made the rules
Nós achamos que as bactérias estabeleceram as regras
for how multicellular organization works.
sobre como a organização multicelular funciona.
We think, by studying bacteria,
Nós achamos que através do estudo das bactérias,
we're going to be able to have insight about multicellularity in the human body.
nós teremos entendimento sobre a multicelularidade no corpo humano.
We know that the principles and the rules,
Nós sabemos que os princípios e regras,
if we can figure them out in these sort of primitive organisms,
se nós pudermos entendê-los nos organismos primitivos,
the hope is that they will be applied
a esperança é que talvez possam ser aplicados
to other human diseases and human behaviors as well.
à outras doenças e comportamentos humanos.
I hope that what you've learned
Eu espero que vocês tenham aprendido
is that bacteria can distinguish self from other.
que as bactérias conseguem distinguir os outros de si próprias.
By using these two molecules they can say "me" and they can say "you."
Usando estas duas moléculas, elas conseguem dizer "eu" e "você".
Again of course that's what we do,
Novamente, isto é o que nós fazemos,
both in a molecular way,
tanto a nível molecular,
and also in an outward way,
como a nível externo,
but I think about the molecular stuff.
mas eu penso sobre estes aspectos moleculares.
This is exactly what happens in your body.
Isto é exatamente o que acontece no corpo humano.
It's not like your heart cells and your kidney cells get all mixed up every day,
As células cardíacas não se misturam com as células renais todo o dia,
and that's because there's all of this chemistry going on,
e isto ocorre por que há toda esta química acontecendo,
these molecules that say who each of these groups of cells is,
estas moléculas que dizem que grupo de células são cada um destes
and what their tasks should be.
e quais devem ser as suas tarefas.
Again, we think that bacteria invented that,
Nós achamos que as bactérias inventaram isto
and you've just evolved a few more bells and whistles,
e que os humanos só desenvolveram umas especialidades e truques a mais,
but all of the ideas are in these simple systems that we can study.
mas todas as idéias já estavam nestes sistemas simples que estudamos.
The final thing is, again just to reiterate that there's this practical part,
Finalmente, para reiterar esta parte prática,
and so we've made these anti-quorum sensing molecules
nós fizemos estas moléculas anti-quorum sensing
that are being developed as new kinds of therapeutics.
que estão sendo desenvolvidas como novos tipo de terapêutica.
But then, to finish with a plug for all the good and miraculous bacteria
Então, para terminar com uma nota sobre todos os tipos de bactérias boas e miraculosas
that live on the Earth,
que vivem na Terra,
we've also made pro-quorum sensing molecules.
nós também fizemos moléculas pro-quorum sensing.
So, we've targeted those systems to make the molecules work better.
Nós visamos os sistemas que fazem as moléculas trabalhar melhor.
Remember you have these 10 times or more bacterial cells
Lembrem-se, nós temos 10 vezes mais células bacterianas
in you or on you, keeping you healthy.
em nós, que nos mantém saudáveis.
What we're also trying to do is to beef up the conversation
O que nós estamos tentando fazer é melhorar e aumentar a conversa
of the bacteria that live as mutualists with you,
das bactérias que vivem como mutualistas em nosso corpo,
in the hopes of making you more healthy,
esperando que isto vá nos tornar mais saudáveis,
making those conversations better,
melhorando estas conversas,
so bacteria can do things that we want them to do
para que as bactérias façam coisas que nós queremos que elas façam,
better than they would be on their own.
melhor do que elas fariam por si sós.
Finally, I wanted to show you
Finalmente, eu quero mostrar à vocês
this is my gang at Princeton, New Jersey.
o meu grupo em Princeton, Nova Jersey.
Everything I told you about was discovered by someone in that picture.
Tudo que eu falei à vocês foi descoberto por alguém nesta foto.
I hope when you learn things,
Espero que quando vocês aprendam coisas,
like about how the natural world works --
do estilo como o mundo natural funciona --
I just want to say that whenever you read something in the newspaper
eu só quero dizer que quando vocês lêem algo num jornal
or you get to hear some talk about something ridiculous in the natural world
ou quando ouvem falar sobre algo ridículo do mundo natural,
it was done by a child.
isto foi feito por um jovem.
Science is done by that demographic.
Ciência é feita por esta faixa demográfica.
All of those people are between 20 and 30 years old,
Todas as pessoas naquela foto tem entre 20 e 30 anos,
and they are the engine that drives scientific discovery in this country.
e elas são o motor que direciona a descoberta científica neste país.
It's a really lucky demographic to work with.
É realmente uma sorte trabalhar com eles.
I keep getting older and older and they're always the same age,
Eu vou ficando cada vez mais velha e eles tem sempre a mesma idade,
and it's just a crazy delightful job.
e é um trabalho louco e delicioso.
I want to thank you for inviting me here.
Eu gostaria de agradecer à vocês por me convidarem para vir aqui,
It's a big treat for me to get to come to this conference.
é um grande presente para mim vir à esta conferência.
(Applause)
-aplauso-
Thanks.
Obrigada.
(Applause)
-aplauso-
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