path: root/teksting/Bonnie_Bassler_on_how_bacteria_communicate.srt

1
00:00:00,000 --> 00:00:03,000
Bakterier er de eldste levende organismer på jorda.

2
00:00:03,000 --> 00:00:05,000
De har vært her for milliarder av år

3
00:00:05,000 --> 00:00:09,000
og de er encellede mikroskopiske organismer.

4
00:00:09,000 --> 00:00:12,000
De er altså én celle og de har denne spesielle egenskapen

5
00:00:12,000 --> 00:00:14,000
at de har kun én del med DNA.

6
00:00:14,000 --> 00:00:16,000
De har veldig få gener,

7
00:00:16,000 --> 00:00:20,000
og lite genetisk informasjon for å kode alle funksjonene som de kan bruke.

8
00:00:20,000 --> 00:00:22,000
Bakterier tjener til livets opphold

9
00:00:22,000 --> 00:00:25,000
ved å bruke sine evner til å oppta næringsstoffer fra omgivelsene,

10
00:00:25,000 --> 00:00:28,000
deretter vokser de til det dobbelte av sin opprinnelig størrelse, så deler de seg i midten,

11
00:00:28,000 --> 00:00:31,000
og en celle blir til to, og så videre og så videre.

12
00:00:31,000 --> 00:00:35,000
De vokser og deler seg, vokser og deler seg -- altså et slags kjedelig liv,

13
00:00:35,000 --> 00:00:37,000
likevel vil jeg hevde at dere

14
00:00:37,000 --> 00:00:40,000
er i et forbløffende samspill med disse små krypene.

15
00:00:40,000 --> 00:00:43,000
Jeg vet at dere ser på dere som mennesker, og det er vel omtrent slik jeg ser på dere også.

16
00:00:43,000 --> 00:00:45,000
Denne personen skal representere

17
00:00:45,000 --> 00:00:47,000
et generisk menneske,

18
00:00:47,000 --> 00:00:51,000
og alle sirkler i personen er samtlige cellene som kroppen deres består av.

19
00:00:51,000 --> 00:00:54,000
Det er omtrent en billiard menneskeceller som gjør enhver av oss

20
00:00:54,000 --> 00:00:57,000
til den vi er og i stand til å gjøre alt det vi gjør,

21
00:00:57,000 --> 00:01:00,000
men dere har 10 billiarder bakterie celler

22
00:01:00,000 --> 00:01:02,000
inn i dere eller på dere under hele livet deres.

23
00:01:02,000 --> 00:01:04,000
Altså, 10 ganger flere bakterieceller

24
00:01:04,000 --> 00:01:07,000
enn menneskeceller i et menneske.

25
00:01:07,000 --> 00:01:09,000
Og selvsagt, siden det er DNA som teller,

26
00:01:09,000 --> 00:01:11,000
her er alle A'ene, T'ene, G'ene og C'ene

27
00:01:11,000 --> 00:01:14,000
som det genetiske materialet består av, som gir dere alle de sjarmerende egenskapene.

28
00:01:14,000 --> 00:01:16,000
Dere har sirka 30.000 gener.

29
00:01:16,000 --> 00:01:19,000
Derfor har dere 100 ganger så mange bakterielle gener

30
00:01:19,000 --> 00:01:23,000
som spiller en rolle i dere eller på dere under hele livet.

31
00:01:23,000 --> 00:01:26,000
I beste fall er dere derfor 10 prosent menneske,

32
00:01:26,000 --> 00:01:28,000
men mer sannsynlig rundt en prosent menneske,

33
00:01:28,000 --> 00:01:30,000
avhengig av hvilken av disse målestokkene dere foretrekker.

34
00:01:30,000 --> 00:01:32,000
Jeg vet at dere ser på dere selv som mennesker,

35
00:01:32,000 --> 00:01:36,000
men jeg anser dere som 90 eller 99 prosent bakterier.

36
00:01:36,000 --> 00:01:37,000
(Latter)

37
00:01:37,000 --> 00:01:40,000
Disse bakterier er ikke passive omstreifere,

38
00:01:40,000 --> 00:01:43,000
de er meget viktige, de holder oss i live.

39
00:01:43,000 --> 00:01:46,000
De omgir oss med en usynlig skuddsikker vest

40
00:01:46,000 --> 00:01:48,000
som beskytter oss fra angrep fra omgivelsene

41
00:01:48,000 --> 00:01:50,000
slik at vi holder oss i god helse.

42
00:01:50,000 --> 00:01:52,000
De fordøyer maten vår, de lager våre vitaminer,

43
00:01:52,000 --> 00:01:54,000
faktisk lærer de immunsystemet deres til å

44
00:01:54,000 --> 00:01:56,000
stenge dårlige mikrober ute

45
00:01:56,000 --> 00:01:58,000
De gjør altså alt dette fantastiske

46
00:01:58,000 --> 00:02:02,000
som hjelper oss og er nødvendig for å holde oss levende,

47
00:02:02,000 --> 00:02:04,000
og likevel får de aldri noen hederlig omtale.

48
00:02:04,000 --> 00:02:06,000
Men de får en hel del oppmerksomhet fordi de gjør en masse

49
00:02:06,000 --> 00:02:08,000
forferdelige ting også.

50
00:02:08,000 --> 00:02:11,000
Det vil si, det er en masse bakterier på kloden

51
00:02:11,000 --> 00:02:14,000
som har ingenting å gjøre i dere eller på dere,

52
00:02:14,000 --> 00:02:18,000
og hvis de skulle være der, vil de gjøre dere veldig syke.

53
00:02:18,000 --> 00:02:21,000
Og derfor blir spørsmålet for vår lab om hvorvidt dere helst vil tenke på alle de

54
00:02:21,000 --> 00:02:25,000
gode gjerninger til bakterier eller alle de dårlige gjerninger.

55
00:02:25,000 --> 00:02:27,000
Spørsmålet vi stilte oss, var hvordan kunne de egentlig gjøre noe som helst?

56
00:02:27,000 --> 00:02:29,000
De er jo så utrolig små,

57
00:02:29,000 --> 00:02:31,000
dere trenger et mikroskop for å se en av dem.

58
00:02:31,000 --> 00:02:34,000
De lever dette ensformede livet sitt der de vokser og deler seg,

59
00:02:34,000 --> 00:02:39,000
og de har alltid blitt sett på som disse usosiale og avsondrete organismer.

60
00:02:39,000 --> 00:02:42,000
Derfor trodde vi at de rett og slett var for små til å ha en innvirkning

61
00:02:42,000 --> 00:02:44,000
på sine omgivelser

62
00:02:44,000 --> 00:02:46,000
i den grad de bare agerte som individer.

63
00:02:46,000 --> 00:02:48,000
Og det var grunnen til at vi ville se om det ikke var en annen

64
00:02:48,000 --> 00:02:50,000
måte bakterier lever på.

65
00:02:50,000 --> 00:02:54,000
Hintet i denne retning kom fra en annen marin bakterie

66
00:02:54,000 --> 00:02:57,000
ved navn Vibrio fischeri.

67
00:02:57,000 --> 00:03:00,000
Det dere ser på dette lysbilde er ganske enkelt noen fra min lab

68
00:03:00,000 --> 00:03:03,000
som holder en beholder med en væskekultur med bakterier,

69
00:03:03,000 --> 00:03:06,000
en harmløs og flott bakterie som kommer fra havet,

70
00:03:06,000 --> 00:03:08,000
kalt for Vibrio fischeri.

71
00:03:08,000 --> 00:03:11,000
Denne bakterie har den spesielle egenskap at den lager lys,

72
00:03:11,000 --> 00:03:13,000
eller bioluminescens,

73
00:03:13,000 --> 00:03:15,000
som lysbiller [også kalt "Sankthansormer"] lager lys.

74
00:03:15,000 --> 00:03:17,000
Vi gjør ingenting med cellene her.

75
00:03:17,000 --> 00:03:19,000
Vi tok bare dette bildet i det vi slo av lyset i rommet,

76
00:03:19,000 --> 00:03:21,000
og det er dette vi kan se.

77
00:03:21,000 --> 00:03:23,000
Det som faktisk interesserte oss

78
00:03:23,000 --> 00:03:25,000
var ikke at bakterier lager lys,

79
00:03:25,000 --> 00:03:27,000
men når bakterier lager lys.

80
00:03:27,000 --> 00:03:30,000
Det som slo oss var at når bakteriene var alene,

81
00:03:30,000 --> 00:03:33,000
det vil si når de var i et fortynnet miljø laget de ikke lys,

82
00:03:33,000 --> 00:03:35,000
Men når de samlet seg og ble et visst antall celler

83
00:03:35,000 --> 00:03:39,000
ville alle sammen slå lyset på samtidig.

84
00:03:39,000 --> 00:03:43,000
Spørsmålet ble hvordan kan bakterier, disse primitive organismer,

85
00:03:43,000 --> 00:03:45,000
se forskjell på når de er alene

86
00:03:45,000 --> 00:03:47,000
og når de er sammen med andre

87
00:03:47,000 --> 00:03:50,000
for så å gjøre noe i felleskap.

88
00:03:50,000 --> 00:03:54,000
Det vi har funnet ut er at måten de gjør dette på er ved å snakke sammen,

89
00:03:54,000 --> 00:03:56,000
og de snakker et kjemisk språk.

90
00:03:56,000 --> 00:03:59,000
Dette skal nå være min bakterie celle.

91
00:03:59,000 --> 00:04:02,000
Når den er alene lager den ikke noe lys.

92
00:04:02,000 --> 00:04:06,000
Men, den produserer og utsondrer små molekyler

93
00:04:06,000 --> 00:04:08,000
som dere kan forestiller dere som slags hormoner,

94
00:04:08,000 --> 00:04:11,000
og de er disse røde trekantene, og når bakterien er alene

95
00:04:11,000 --> 00:04:14,000
vil molekylet ganske enkelt flyte bort og dermed blir det ingen lys.

96
00:04:14,000 --> 00:04:16,000
Men når bakterien vokser og dobles

97
00:04:16,000 --> 00:04:19,000
og de alle sammen deltar i denne produksjonen av molekylene,

98
00:04:19,000 --> 00:04:23,000
dette molekyl -- den utenomcellulære andel av dette molekylet

99
00:04:23,000 --> 00:04:26,000
vil øke proporsjonalt med antall celler.

100
00:04:26,000 --> 00:04:28,000
Og når molekylet finns i en viss mengde,

101
00:04:28,000 --> 00:04:31,000
og dette så informerer bakteriene om hvor mange naboer det er,

102
00:04:31,000 --> 00:04:33,000
de vil nå gjenkjenne dette molekylet

103
00:04:33,000 --> 00:04:36,000
og samtlige bakterier vil nå slå på lys synkront.

104
00:04:36,000 --> 00:04:38,000
Det er slik bioluminescens fungerer --

105
00:04:38,000 --> 00:04:40,000
de snakker med disse kjemiske ordene.

106
00:04:40,000 --> 00:04:44,000
Årsaken til at Vibrio fischeri gjør dette er biologisk.

107
00:04:44,000 --> 00:04:47,000
Et nytt poeng for havdyrene,

108
00:04:47,000 --> 00:04:50,000
Vibrio fischeri lever i blekkspruten.

109
00:04:50,000 --> 00:04:52,000
Det dere ser her er en korthalet blekksprut fra Hawai,

110
00:04:52,000 --> 00:04:54,000
og den er snudd opp ned,

111
00:04:54,000 --> 00:04:57,000
og jeg håper dere kan se de to glødende lappene

112
00:04:57,000 --> 00:05:00,000
som huser Vibrio fischeri cellene,

113
00:05:00,000 --> 00:05:02,000
de lever inne i disse, i et høyt antall

114
00:05:02,000 --> 00:05:04,000
vil molekylet være der, og de lager lys.

115
00:05:04,000 --> 00:05:07,000
Grunnen til at blekkspruten tolererer disse småskurkene

116
00:05:07,000 --> 00:05:09,000
er at den ønsker seg dette lyset.

117
00:05:09,000 --> 00:05:11,000
Måten denne symbiosen foregår

118
00:05:11,000 --> 00:05:15,000
er at den lille blekkspruten lever rett utenfor kysten til Hawai,

119
00:05:15,000 --> 00:05:17,000
i grunt knedypt vann.

120
00:05:17,000 --> 00:05:20,000
Blekkspruten er et nattdyr, som på dagtid

121
00:05:20,000 --> 00:05:22,000
graver seg selv ned i sanden og sover,

122
00:05:22,000 --> 00:05:25,000
men så om natta vil den komme ut for å jakte.

123
00:05:25,000 --> 00:05:27,000
På lyse netter med stjerneskinn og månelys

124
00:05:27,000 --> 00:05:30,000
vil dette lyset kunne trenge gjennom vannet

125
00:05:30,000 --> 00:05:33,000
der blekkspruten holder til, siden det kun er snakk om sirka en meter dypt vann.

126
00:05:33,000 --> 00:05:36,000
Det blekkspruten har utviklet er en utløser

127
00:05:36,000 --> 00:05:40,000
som kan åpnes og lukkes over dette spesialiserte lysorgan som huser bakteriene.

128
00:05:40,000 --> 00:05:42,000
Så har det detektorer på bakre del

129
00:05:42,000 --> 00:05:46,000
som kan sanse hvor mye stjerne-og månelys treffer dens bakre del.

130
00:05:46,000 --> 00:05:48,000
Og den åpner og lukker utløseren

131
00:05:48,000 --> 00:05:50,000
slik at mengden lys som kommer nedenfra  --

132
00:05:50,000 --> 00:05:52,000
produsert av bakteriene --

133
00:05:52,000 --> 00:05:54,000
tilsvarer nøyaktig mengden lys som treffer blekksprutens bakre del,

134
00:05:54,000 --> 00:05:56,000
slik at blekkspruten ikke lager skygger.

135
00:05:56,000 --> 00:05:59,000
Den bruker faktisk lyset fra bakteriene

136
00:05:59,000 --> 00:06:02,000
til å mot-belyse seg selv, i et anti-predator system

137
00:06:02,000 --> 00:06:04,000
som fjerner skygger som eventuelle rovdyr kunne ha sett,

138
00:06:04,000 --> 00:06:06,000
den regner ut rovdyrets bane, og spiser den.

139
00:06:06,000 --> 00:06:09,000
Dette er som havets 'stealth'-bombefly.

140
00:06:09,000 --> 00:06:10,000
(Latter)

141
00:06:10,000 --> 00:06:13,000
Tenk på dette, blekkspruten har dette store problemet

142
00:06:13,000 --> 00:06:16,000
med disse døende, tjukke bakteriekulturer i seg,

143
00:06:16,000 --> 00:06:18,000
og den klarer seg ikke med dette.

144
00:06:18,000 --> 00:06:20,000
Så det som skjer hver morgen ved soloppgang

145
00:06:20,000 --> 00:06:23,000
er at blekkspruten vil gå til å sove, den graver seg ned i sanden,

146
00:06:23,000 --> 00:06:26,000
og den har en pumpe som er koblet til dens døgnrytme,

147
00:06:26,000 --> 00:06:31,000
og ved soloppgang vil den pumpe ut så mye som 95 prosent av bakteriene.

148
00:06:31,000 --> 00:06:34,000
Nå er de resterende bakteriene tynnet ut, de små hormon molekylene er borte,

149
00:06:34,000 --> 00:06:36,000
og derfor lager de ikke noe lys lenger -

150
00:06:36,000 --> 00:06:38,000
men blekkspruten bryr seg ikke, så klart. Den sover jo i sanden.

151
00:06:38,000 --> 00:06:40,000
I løpet av dagen vil bakteriene dobles i antall,

152
00:06:40,000 --> 00:06:43,000
de sender ut molekylet, og igjen vil lys slås på

153
00:06:43,000 --> 00:06:46,000
om natta, akkurat når blekkspruten ønsker det.

154
00:06:46,000 --> 00:06:49,000
Først fant vi ut hvordan bakterien gjør dette,

155
00:06:49,000 --> 00:06:52,000
men så benyttet vi verktøy fra molekylærbiologien

156
00:06:52,000 --> 00:06:54,000
for å finne den reelle virkemåten.

157
00:06:54,000 --> 00:06:58,000
Og det vi fant -- så dette skal igjen være min bakterie celle --

158
00:06:58,000 --> 00:07:00,000
er at Vibrio fischeri har et protein

159
00:07:00,000 --> 00:07:03,000
det er den røde boksen -- et enzym som lager

160
00:07:03,000 --> 00:07:06,000
dette lille hormon molekylet -- den røde trekanten.

161
00:07:06,000 --> 00:07:08,000
Og så, mens cellene vokste, vil alle sammen sende molekylet

162
00:07:08,000 --> 00:07:11,000
ut i miljøet rundt, slik at det er massevis av dette molekylet omkring der.

163
00:07:11,000 --> 00:07:15,000
Og bakterien har også en reseptor på sin celloverflate

164
00:07:15,000 --> 00:07:18,000
som passer som en nøkkel til en lås med dette molekylet.

165
00:07:18,000 --> 00:07:21,000
De er som reseptorene på deres celler.

166
00:07:21,000 --> 00:07:24,000
Når molekylet når en viss mengde --

167
00:07:24,000 --> 00:07:26,000
som forteller noe om antall celler --

168
00:07:26,000 --> 00:07:28,000
vil det låse seg til reseptoren

169
00:07:28,000 --> 00:07:30,000
og informasjonen når cellene

170
00:07:30,000 --> 00:07:32,000
som slår på

171
00:07:32,000 --> 00:07:35,000
denne kollektive atferden med å lage lys.

172
00:07:35,000 --> 00:07:38,000
Dette er interessant fordi vi i det siste tiåret

173
00:07:38,000 --> 00:07:40,000
har funnet ut at dette ikke er et avvik

174
00:07:40,000 --> 00:07:43,000
hos denne komiske, lys-i-mørke-bakterien som lever i havet --

175
00:07:43,000 --> 00:07:46,000
nei, alle bacterier har slike systemer.

176
00:07:46,000 --> 00:07:49,000
Det vi forstår nå, er at alle bakterier kan snakke med hverandre.

177
00:07:49,000 --> 00:07:52,000
De lager kjemiske ord, de oppfatter slike ord,

178
00:07:52,000 --> 00:07:54,000
og de utløser gruppeatferd

179
00:07:54,000 --> 00:07:59,000
som krever at samtlige celler bidrar unisont for å oppnå suksess.

180
00:07:59,000 --> 00:08:02,000
Vi har et 'fancy' navn for dette, quorum sansing.

181
00:08:02,000 --> 00:08:04,000
De avgir stemmer med disse kjemiske stemmesedler,

182
00:08:04,000 --> 00:08:08,000
sedlene blir talt opp, og så vil alle sammen svare i tråd med avstemningen.

183
00:08:08,000 --> 00:08:10,000
Det viktige med dette tema i dag

184
00:08:10,000 --> 00:08:12,000
er at vi vet at det dreier seg om hundrevis av forskjellige atferdsmønstre

185
00:08:12,000 --> 00:08:15,000
som bakterier utøver i denne kollektive ånden.

186
00:08:15,000 --> 00:08:18,000
Men det som trolig har størst betydning for dere er virulens (giftighet).

187
00:08:18,000 --> 00:08:21,000
Her snakker vi ikke om en liten gjeng med bakterier

188
00:08:21,000 --> 00:08:23,000
som begynner å skille ut giftstoffer i dere --

189
00:08:23,000 --> 00:08:26,000
dere er altfor store til at dette ville gi noen effekt. Dere er kjempestore.

190
00:08:26,000 --> 00:08:29,000
Vi forstår nå

191
00:08:29,000 --> 00:08:32,000
at de kommer seg inn, venter, begynner å vokse og blir mange,

192
00:08:32,000 --> 00:08:34,000
at de teller hvor mange de er gjennom disse molekyler,

193
00:08:34,000 --> 00:08:36,000
og vil så forstå tidspunktet der de er mange nok bakterieceller

194
00:08:36,000 --> 00:08:40,000
at dersom de angriper som samlet styrke,

195
00:08:40,000 --> 00:08:44,000
vil de kunne klare å overvinne en aldri så overveldende stor vert.

196
00:08:44,000 --> 00:08:48,000
Bakterier kontroller alltid sykdomsprosessen med 'quorum sansing'.

197
00:08:48,000 --> 00:08:50,000
Det er slikt det fungerer.

198
00:08:50,000 --> 00:08:53,000
Vi gikk så over til å se nærmere på disse molekylene --

199
00:08:53,000 --> 00:08:56,000
de røde trekantene på mine lysbilder fra i sted.

200
00:08:56,000 --> 00:08:58,000
Dette er Vibrio fischeri molekylet.

201
00:08:58,000 --> 00:09:00,000
Det er dette ordet som bakterien bruker for å snakke.

202
00:09:00,000 --> 00:09:02,000
Når vi deretter så til andre bakterier,

203
00:09:02,000 --> 00:09:05,000
og disse er kun et ørlite utvalg av slike molekyler som vi har oppdaget.

204
00:09:05,000 --> 00:09:07,000
Jeg håper det er klart for dere

205
00:09:07,000 --> 00:09:09,000
at molekylene er av samme type.

206
00:09:09,000 --> 00:09:11,000
Venstre siden av molekylet er identisk

207
00:09:11,000 --> 00:09:14,000
i absolutt alle bakteriearter.

208
00:09:14,000 --> 00:09:18,000
Men høyre siden av molekylet er litt forskjellig fra art til art.

209
00:09:18,000 --> 00:09:20,000
Gjennom dette blir

210
00:09:20,000 --> 00:09:24,000
uallminnelig artsavhengig informasjon en del av dette språket.

211
00:09:24,000 --> 00:09:28,000
Hvert av molekylene passer nøyaktig til partner reseptoren og ingen andre.

212
00:09:28,000 --> 00:09:31,000
Dette er altså private og konfidensielle konversjoner.

213
00:09:31,000 --> 00:09:35,000
Disse samtalene tjener kommunikasjon mellom arter.

214
00:09:35,000 --> 00:09:39,000
Forskjellige bakterier bruker egne molekyler til sitt språk,

215
00:09:39,000 --> 00:09:43,000
for å kunne telle antall av samme arten.

216
00:09:43,000 --> 00:09:45,000
Nå som vi hadde kommet så langt,

217
00:09:45,000 --> 00:09:48,000
trodde vi å begynne å forstå at bakterier viser sosial atferd.

218
00:09:48,000 --> 00:09:51,000
Men det vi virkelig funderte på er at bakterier det meste av tiden

219
00:09:51,000 --> 00:09:54,000
ikke lever isolert, men i utrolige blandinger,

220
00:09:54,000 --> 00:09:58,000
med hundrevis eller tusenvis av andre bakteriestammer.

221
00:09:58,000 --> 00:10:01,000
Dette er avbildet på lysbildet her. Det viser huden deres.

222
00:10:01,000 --> 00:10:04,000
Dette er bare et bilde -- et mikroskop-bilde av huden deres.

223
00:10:04,000 --> 00:10:06,000
Overalt på kroppen, ser det nok så likt ut som dette,

224
00:10:06,000 --> 00:10:10,000
og jeg håper dere forstår at det vil være all slags typer bakterier her.

225
00:10:10,000 --> 00:10:14,000
Vi begynte å tenke at dersom dette faktisk dreier seg om kommunikasjon mellom bakterier,

226
00:10:14,000 --> 00:10:16,000
og det dreier seg om å telle naboene,

227
00:10:16,000 --> 00:10:19,000
vil det ikke være nok å snakke med sine egne.

228
00:10:19,000 --> 00:10:21,000
Det må være en måte å finne ut hvor mange det er av

229
00:10:21,000 --> 00:10:24,000
de andre bakterie-stammene i populasjonen.

230
00:10:24,000 --> 00:10:26,000
Derfor gikk vi tilbake til molekylærbiologien

231
00:10:26,000 --> 00:10:28,000
og studerte flere forskjellige bakterier,

232
00:10:28,000 --> 00:10:30,000
og det vi fant nå var at

233
00:10:30,000 --> 00:10:32,000
bakteriene faktisk er fler-språklige.

234
00:10:32,000 --> 00:10:35,000
De har alle et artsspesifikt system --

235
00:10:35,000 --> 00:10:37,000
de har et molekyl som betyr "meg".

236
00:10:37,000 --> 00:10:40,000
Men så, parallelt har vi oppdaget et annet system,

237
00:10:40,000 --> 00:10:42,000
et generisk system.

238
00:10:42,000 --> 00:10:45,000
De har altså et annet enzym som signaliserer noe annet,

239
00:10:45,000 --> 00:10:47,000
det har sin egen reseptor,

240
00:10:47,000 --> 00:10:50,000
og dette molekylet er handelsspråket for bakteriene.

241
00:10:50,000 --> 00:10:52,000
Det brukes av alle forskjellige bakterier

242
00:10:52,000 --> 00:10:56,000
og er et art-uspesifikt språk.

243
00:10:56,000 --> 00:10:59,000
Bakterier kan på denne måten telle

244
00:10:59,000 --> 00:11:02,000
antallet av oss og antallet av dere.

245
00:11:02,000 --> 00:11:04,000
De tar informasjonen til seg,

246
00:11:04,000 --> 00:11:06,000
og bestemmer hva de skal gjøre

247
00:11:06,000 --> 00:11:10,000
i forhold til hvem som er i mindretall og hvem som er i flertall

248
00:11:10,000 --> 00:11:12,000
i en gitt populasjon.

249
00:11:12,000 --> 00:11:14,000
Vi tyr igjen til kjemi,

250
00:11:14,000 --> 00:11:17,000
for å finne ut av dette artsmessige molekylet --

251
00:11:17,000 --> 00:11:20,000
de rosa ovalene på mitt siste lysbilde, her er det.

252
00:11:20,000 --> 00:11:22,000
Det er et veldig lite fem karbon molekyl.

253
00:11:22,000 --> 00:11:25,000
Det viktige vi lærte her

254
00:11:25,000 --> 00:11:28,000
er at hver bakterie har nøyaktige det samme enzym

255
00:11:28,000 --> 00:11:30,000
og lager nøyaktig samme molekyl.

256
00:11:30,000 --> 00:11:32,000
Så alle sammen benytter seg av dette molekylet

257
00:11:32,000 --> 00:11:34,000
for kommunikasjon mellom arter.

258
00:11:34,000 --> 00:11:37,000
Dette er den bakterielle esperanto.

259
00:11:37,000 --> 00:11:38,000
(Latter)

260
00:11:38,000 --> 00:11:40,000
Når vi hadde vi begynt å lære oss

261
00:11:40,000 --> 00:11:43,000
at bakterier kan snakke med hverandre med dette kjemiske språket.

262
00:11:43,000 --> 00:11:45,000
Vi begynte nå å spekulere i om det kunne være noe

263
00:11:45,000 --> 00:11:47,000
praktisk vi kunne gjøre her i tillegg.

264
00:11:47,000 --> 00:11:50,000
Jeg har nevnt for dere at bakterier har alle disse sosiale atferdsmønstre,

265
00:11:50,000 --> 00:11:53,000
at de kommuniserer med disse molekyler.

266
00:11:53,000 --> 00:11:56,000
Ikke minst var jeg inne på hvordan de

267
00:11:56,000 --> 00:11:59,000
igangsetter sykdomsfremmkallende angrep ved å bruke 'quorum sansing'.

268
00:11:59,000 --> 00:12:01,000
Vel, hva om vi kunne lage bakterier

269
00:12:01,000 --> 00:12:04,000
som ikke kan snakke eller ikke kan høre?

270
00:12:04,000 --> 00:12:07,000
Kunne det bli en ny type antibiotika?

271
00:12:07,000 --> 00:12:09,000
Som dere sikkert har hørt

272
00:12:09,000 --> 00:12:11,000
går vi snart "tomme" for antibiotika.

273
00:12:11,000 --> 00:12:14,000
Bakterier er blitt veldig mye mer resistent for mange slike medisiner,

274
00:12:14,000 --> 00:12:18,000
på grunn av alle disse antibiotika som vi bruker for å drepe bakterier.

275
00:12:18,000 --> 00:12:20,000
Antibiotika sprenger bakteriemembranen,

276
00:12:20,000 --> 00:12:23,000
eller endrer bakterien slik at den ikke kan replisere DNA'et.

277
00:12:23,000 --> 00:12:26,000
Vi dreper bakterier med tradisjonelle antibiotika,

278
00:12:26,000 --> 00:12:28,000
og det selekterer for de resistente mutantene.

279
00:12:28,000 --> 00:12:31,000
Og derfor har vi nå intet mindre enn dette globale problemet

280
00:12:31,000 --> 00:12:33,000
med smittsomme sykdommer.

281
00:12:33,000 --> 00:12:36,000
Vi tenkte, hva om vi kunne gjøre en slags endring av atferden,

282
00:12:36,000 --> 00:12:39,000
gjøre dem til bakterier som kan verken snakke, telle,

283
00:12:39,000 --> 00:12:42,000
uten evne til å angripe oss.

284
00:12:42,000 --> 00:12:45,000
Og det er dette vi gjør, vi forfølger to strategier.

285
00:12:45,000 --> 00:12:47,000
Den første går ut på å ramme

286
00:12:47,000 --> 00:12:50,000
det artsspesifikke kommunikasjonssystemet.

287
00:12:50,000 --> 00:12:53,000
Vi har laget molekyler som ser omtrent ut som de opprinnelige molekylene --

288
00:12:53,000 --> 00:12:55,000
som dere har sett -- men med noen små forskjeller.

289
00:12:55,000 --> 00:12:57,000
De låser seg inn i reseptorene,

290
00:12:57,000 --> 00:13:00,000
og blokkerer mottakelsen av de ekte.

291
00:13:00,000 --> 00:13:02,000
Ved å ramme det røde systemet,

292
00:13:02,000 --> 00:13:04,000
kan vi gjøre det

293
00:13:04,000 --> 00:13:09,000
artsspesifikk, eller sykdomsspesifikke anti-quorum sansing molekyler.

294
00:13:09,000 --> 00:13:12,000
Vi gjorde det samme med det rosa systemet.

295
00:13:12,000 --> 00:13:15,000
Vi tok det universale molekylet, snudde det litt rundt

296
00:13:15,000 --> 00:13:17,000
og laget dermed motstykker

297
00:13:17,000 --> 00:13:19,000
til det artsuavhengige kommunikasjonssystemet.

298
00:13:19,000 --> 00:13:24,000
Vi håper dette vil kunne brukes i bredbånds-antibiotika

299
00:13:24,000 --> 00:13:26,000
mot all slags bakterier.

300
00:13:26,000 --> 00:13:29,000
Avslutningsvis vil jeg vise dere strategien.

301
00:13:29,000 --> 00:13:31,000
I denne her bruker jeg kun arts-uspesifikke molekylet,

302
00:13:31,000 --> 00:13:33,000
men logikken bak er akkurat den samme.

303
00:13:33,000 --> 00:13:36,000
Dere vet at når bakterien kommer seg inn i dyret,

304
00:13:36,000 --> 00:13:38,000
i dette tilfelle, en mus,

305
00:13:38,000 --> 00:13:40,000
vil den vente med å angripe verten.

306
00:13:40,000 --> 00:13:43,000
Den kommer seg inn, vokser, utsondrer

307
00:13:43,000 --> 00:13:45,000
sine quorum sensum molekyer.

308
00:13:45,000 --> 00:13:47,000
Den forstår når de er mange nok

309
00:13:47,000 --> 00:13:49,000
til å kunne gå til angrep,

310
00:13:49,000 --> 00:13:51,000
og dyret vil til slutt dø.

311
00:13:51,000 --> 00:13:54,000
Vi kunne gi slike voldsomme infeksjoner,

312
00:13:54,000 --> 00:13:58,000
men nå skjer de samtidig med vår anti-quorum sansing molekyler --

313
00:13:58,000 --> 00:14:00,000
så dette er er molekyler som ser ut som "ekte vare",

314
00:14:00,000 --> 00:14:03,000
bare en smule forskjellig, som jeg har avbildet på lysbildet.

315
00:14:03,000 --> 00:14:06,000
Vi vet at når vi infiserer dyret med

316
00:14:06,000 --> 00:14:10,000
et sykdomsframkallende bakterium -- et multi-resistent bakterium --

317
00:14:10,000 --> 00:14:14,000
samtidig som vi tilfører våre anti-quorum sansing molekyler,

318
00:14:14,000 --> 00:14:16,000
vil dyret faktisk klare seg.

319
00:14:16,000 --> 00:14:20,000
Vi tror at at dette vil kunne bli neste generasjons antibiotikum

320
00:14:20,000 --> 00:14:22,000
og kunne holde oss i gang, i det minste til å begynne med,

321
00:14:22,000 --> 00:14:24,000
holde dette store resistens problemet i sjakk.

322
00:14:24,000 --> 00:14:27,000
Jeg håper dere nå er enige i at bakterier kan snakke med hverandre,

323
00:14:27,000 --> 00:14:30,000
at de bruker kjemiske stoffer som sine ord,

324
00:14:30,000 --> 00:14:33,000
at de har et meget komplisert kjemisk leksikon,

325
00:14:33,000 --> 00:14:35,000
som vi nettopp har begynt å forstå.

326
00:14:35,000 --> 00:14:38,000
Og dette vil gjøre bakterier istand til å

327
00:14:38,000 --> 00:14:40,000
blir flercellet.

328
00:14:40,000 --> 00:14:43,000
I tråd med med TED's ånd gjør de noe sammen

329
00:14:43,000 --> 00:14:45,000
for å utgjøre en forskjell.

330
00:14:45,000 --> 00:14:49,000
Bakterier har altså disse kollektive samhandlinger,

331
00:14:49,000 --> 00:14:51,000
og de kan utføre ting,

332
00:14:51,000 --> 00:14:53,000
som de aldri kunne ha klart å gjøre

333
00:14:53,000 --> 00:14:55,000
om de hadde opptredd som individer.

334
00:14:55,000 --> 00:14:58,000
Jeg vil i tillegg forsøke å argumentere for

335
00:14:58,000 --> 00:15:01,000
at dette er også oppfinnelsen av "fler-cellet-liv".

336
00:15:01,000 --> 00:15:05,000
Bakterier har vært på denne jorden i milliarder av år.

337
00:15:05,000 --> 00:15:07,000
Mennesker -- noen hundre tusener.

338
00:15:07,000 --> 00:15:09,000
Vi tror at bakterier en gang lagde reglene

339
00:15:09,000 --> 00:15:12,000
for hvordan flercellete organisasjoner fungerer.

340
00:15:12,000 --> 00:15:15,000
Vi tror at ved å studere bakterier,

341
00:15:15,000 --> 00:15:19,000
vil vi få innsyn i flercellet liv  i vår menneskelige kropp.

342
00:15:19,000 --> 00:15:21,000
Vi vet at prinsippene og reglene,

343
00:15:21,000 --> 00:15:23,000
om vi kan finne dem i disse mer eller mindre primitive organismer,

344
00:15:23,000 --> 00:15:25,000
og vi håper at dette vil kunne bli benyttet

345
00:15:25,000 --> 00:15:29,000
i forbindelse med menneskelig sykdom og atferd.

346
00:15:29,000 --> 00:15:31,000
Jeg håper dere nå kan se

347
00:15:31,000 --> 00:15:34,000
at bakterier kan skille mellom seg selv og andre.

348
00:15:34,000 --> 00:15:37,000
Ved å bruke disse to molekyler kan de si "meg" og de kan si "deg".

349
00:15:37,000 --> 00:15:39,000
Dette er jo selvsagt noe vi også gjør,

350
00:15:39,000 --> 00:15:41,000
både molekylært

351
00:15:41,000 --> 00:15:43,000
men også på en utadvendt måte,

352
00:15:43,000 --> 00:15:45,000
men altså om molekylære ting.

353
00:15:45,000 --> 00:15:47,000
Dette er jo dette som skjer i kroppene deres.

354
00:15:47,000 --> 00:15:50,000
Det er jo ikke slik at hjerteceller og nyreceller blander seg hver dag,

355
00:15:50,000 --> 00:15:53,000
og det er fordi det foregår denne kjemien,

356
00:15:53,000 --> 00:15:56,000
disse molekylene som forteller hvilken av gruppene de tilhører,

357
00:15:56,000 --> 00:15:58,000
og hvilke oppgaver de har.

358
00:15:58,000 --> 00:16:01,000
Jeg gjentar, vi tror bakterier fant opp dette,

359
00:16:01,000 --> 00:16:04,000
og dere har kun utviklet en par triks på toppen,

360
00:16:04,000 --> 00:16:08,000
men alle ideene finnes i disse enklere systemer som vi kan studere.

361
00:16:08,000 --> 00:16:12,000
En siste ting, for å understreke at det finnes praktiske mulgheter her,

362
00:16:12,000 --> 00:16:15,000
og derfor har vi jo laget disse anti-quorum sansing molekyler

363
00:16:15,000 --> 00:16:18,000
som er blitt utviklet som nye terapiformer.

364
00:16:18,000 --> 00:16:21,000
Men for å avslutte med litt reklame for alle de gode og mirakuløse bakterier

365
00:16:21,000 --> 00:16:23,000
som lever på jorda,

366
00:16:23,000 --> 00:16:25,000
vi har også konstruert noen pro-quorum sansing molekyler.

367
00:16:25,000 --> 00:16:28,000
Vi har målrettet disse systemer slik at molekylene fungerer bedre.

368
00:16:28,000 --> 00:16:32,000
La oss huske at dere har 10 ganger eller mer bakterielle celler

369
00:16:32,000 --> 00:16:34,000
inn i dere og på dere, for å passe på helsa.

370
00:16:34,000 --> 00:16:37,000
Vi prøver også å forbedre samtaleevnen

371
00:16:37,000 --> 00:16:40,000
til de bakterier som lever som mutualister med dere,

372
00:16:40,000 --> 00:16:42,000
på denne måten håper vi å gi dere bedre helse,

373
00:16:42,000 --> 00:16:44,000
ved å forbedre samtalen,

374
00:16:44,000 --> 00:16:47,000
da vil bakterier kunne gjøre ting vi ønsker dem å gjøre

375
00:16:47,000 --> 00:16:50,000
bedre enn de ville ha klart uten hjelp.

376
00:16:50,000 --> 00:16:52,000
Til slutt vil jeg gjerne vise dere

377
00:16:52,000 --> 00:16:54,000
gjengen min ved Princeton, New Jersey.

378
00:16:54,000 --> 00:16:58,000
Alt jeg har berettet ble oppdaget av en eller annen på dette bildet.

379
00:16:58,000 --> 00:17:00,000
Forhåpentligvis når dere lærer nye ting,

380
00:17:00,000 --> 00:17:02,000
som f.eks. om naturen,

381
00:17:02,000 --> 00:17:05,000
noe dere leser i avisa

382
00:17:05,000 --> 00:17:08,000
eller hører noe merkelig om naturen,

383
00:17:08,000 --> 00:17:10,000
vil dette være verket til et barn.

384
00:17:10,000 --> 00:17:12,000
Vitenskap fungerer på denne demografiske måten.

385
00:17:12,000 --> 00:17:16,000
Alle sammen her er mellom 20 og 30 år gamle,

386
00:17:16,000 --> 00:17:20,000
og de er motoren til vitenskapelig oppdagelse i dette landet.

387
00:17:20,000 --> 00:17:23,000
Vi er virkelig heldig å kunne jobbe på denne måten.

388
00:17:23,000 --> 00:17:26,000
Jeg selv blir eldre og eldre, men de er alltid i samme alder,

389
00:17:26,000 --> 00:17:29,000
og det er rett og slett en forferdelig morsom jobb.

390
00:17:29,000 --> 00:17:31,000
Takk for å ha invitert meg hit.

391
00:17:31,000 --> 00:17:34,000
Det er en stor glede for meg at jeg fikk komme til denne konferansen.

392
00:17:34,000 --> 00:17:39,000
(Applaus)

393
00:17:39,000 --> 00:17:40,000
Takk.

394
00:17:40,000 --> 00:17:54,000
(Klapping)