The secret, social lives of bacteria
Bonnie Bassler
[2] 00:21They've been here for billions of years,
Elas existem aqui há bilhões de anos
[5] 00:30that they only have one piece of DNA.
que é ter um só pedaço de DNA.
[6] 00:32They have very few genes,
Elas têm poucos genes
[8] 00:38And the way bacteria make a living
E a maneira pela qual as bactérias vivem,
[13] 00:53except that what I would argue is that you have
exceto que eu argumentaria que nós temos
[16] 01:01This man is supposed to represent
Este homem representa
[17] 01:03a generic human being,
um ser humano genérico,
[21] 01:15but you have 10 trillion bacterial cells
mas nós temos dez trilhões de células bacterianas
[23] 01:20So, 10 times more bacterial cells
Portanto, há dez vezes mais células bacterianas
[24] 01:22than human cells on a human being.
que células humanas, em um ser humano.
[25] 01:25And of course it's the DNA that counts,
E é claro, é o DNA que conta.
[26] 01:27so here's all the A, T, Gs and Cs
Portanto aqui estão os A,T,G e Cs
[28] 01:32You have about 30,000 genes.
Vocês tem cerca de 30 000 genes.
[30] 01:37playing a role in you or on you all of your life.
agindo em vocês, durante toda a sua vida.
[31] 01:41At the best, you're 10 percent human,
Na melhor hipótese, vocês são 10% humanos,
[32] 01:44but more likely about one percent human,
ou mais provavelmente, cerca de 1% humanos,
[34] 01:48I know you think of yourself as human beings,
Eu sei que vocês se consideram seres humanos,
[37] 01:55These bacteria are not passive riders,
Estas bactérias não são passageiros passivos,
[39] 02:01They cover us in an invisible body armor
Elas nos cobrem com uma armadura invisível
[40] 02:04that keeps environmental insults out
que nos protege das agressões ambientais
[41] 02:06so that we stay healthy.
de forma que nos mantemos saudáveis.
[43] 02:10they actually educate your immune system
elas educam nosso sistema imunológico, de fato,
[44] 02:12to keep bad microbes out.
para manter os micróbios maus fora de nós.
[45] 02:14So they do all these amazing things
Portanto, elas fazem todas estas coisas incríveis
[47] 02:20and they never get any press for that.
e elas nunca obtém publicidade por isto.
[49] 02:24terrible things as well.
elas fazem muitas coisas horríveis também.
[56] 02:45I mean they're incredibly small,
Eu quero dizer, elas são incrivelmente pequenas,
[57] 02:47you have to have a microscope to see one.
é necessário ter um microscópio para vê-las.
[61] 03:00on the environment
no meio-ambiente,
[62] 03:02if they simply act as individuals.
se elas simplesmente agissem como indivíduos.
[64] 03:06way that bacteria live.
na maneira de viver das bactérias.
[66] 03:12and it's a bacterium called Vibrio fischeri.
chamada Vibrio fischeri
[70] 03:24named Vibrio fischeri.
chamada Vibrio fischeri
[72] 03:29so it makes bioluminescence,
ela gera bioluminescência,
[73] 03:31like fireflies make light.
da mesma forma que os vagalumes geram luz.
[76] 03:37and this is what we see.
e isto é o que se vê.
[77] 03:39What was actually interesting to us
O que foi interessante para nós
[78] 03:41was not that the bacteria made light,
não é que a bactéria gerasse luz,
[79] 03:43but when the bacteria made light.
mas quando ela gerava esta luz.
[86] 04:03and times when they're in a community,
ou quando estão em comunidade,
[87] 04:05and then all do something together.
e aí fazem algo, todas juntas.
[89] 04:12and they talk with a chemical language.
e elas falam usando uma linguagem química.
[90] 04:14This is now supposed to be my bacterial cell.
Isto aqui representa uma célula bacteriana.
[91] 04:17When it's alone it doesn't make any light.
Quando ela está so, ela não produz nenhuma luz.
[93] 04:24that you can think of like hormones,
que vocês podem considerar como hormônios,
[96] 04:32But when the bacteria grow and double
Mas quando as bactérias crescem e dobram de número,
[100] 04:44And when the molecule hits a certain amount
E quando as moléculas atingem um certo número
[102] 04:49they recognize that molecule
elas reconhecem aquela molécula,
[104] 04:54That's how bioluminescence works --
É assim que a bioluminescência ocorre --
[105] 04:56they're talking with these chemical words.
elas estão falando com estas palavras químicas.
[108] 05:05Vibrio fischeri lives in this squid.
As Vibrio fischeri vivem dentro desta lula.
[110] 05:10and it's been turned on its back,
e ela foi virada para mostrar o seu dorso,
[113] 05:18they live in there, at high cell number
elas vivem ali, em alto número de células,
[116] 05:25is because it wants that light.
é porque ela quer esta luz.
[117] 05:27The way that this symbiosis works
A maneira pela qual esta simbiose funciona
[119] 05:33just in sort of shallow knee-deep water.
em águas rasas, na altura do nosso joelho.
[120] 05:35The squid is nocturnal, so during the day
A lula é noturna, portanto durante o dia
[121] 05:38it buries itself in the sand and sleeps,
ela se enterra na areia e dorme,
[122] 05:40but then at night it has to come out to hunt.
mas à noite ela tem que sair para caçar.
[124] 05:45that light can penetrate the depth of the water
esta luz penetra através da água onde
[128] 05:58Then it has detectors on its back
Além disto, a lula tem detectores no seu dorso
[130] 06:04And it opens and closes the shutter
Ela liga e desliga este interruptor
[132] 06:08which is made by the bacterium --
e que é gerada pelas bactérias --
[134] 06:12so the squid doesn't make a shadow.
desta forma, a lula não faz nenhuma sombra.
[135] 06:14It actually uses the light from the bacteria
Ela usa a luz gerada pelas bactérias
[137] 06:20so predators can't see its shadow,
de forma que o predadores não conseguem ver sua sombra,
[138] 06:22calculate its trajectory, and eat it.
calcular sua trajetória, e comê-la.
[143] 06:34and it can't sustain that.
e ela não pode sustentar esta colônia.
[149] 06:52so they're not making light --
e portanto elas não estão fazendo nenhuma luz --
[153] 07:01at night, exactly when the squid wants it.
de noite, exatamente quando a lula a quer.
[156] 07:10to figure out really what's the mechanism.
para ver qual era realmente o mecanismo.
[158] 07:16is that Vibrio fischeri has a protein --
é que a Vibrio fischeri tem uma proteína --
[168] 07:44it locks down into that receptor
elas se encaixam firmemente nos receptores
[169] 07:46and information comes into the cells
e a informação chega às células bacterianas,
[170] 07:48that tells the cells to turn on
dizendo que esta na hora delas iniciarem
[171] 07:50this collective behavior of making light.
o comportamento coletivo de gerar luz.
[175] 08:01all bacteria have systems like this.
todas as bactérias tem sistemas como este.
[178] 08:10and they turn on group behaviors
e elas iniciam comportamentos de grupo
[181] 08:20They vote with these chemical votes,
Elas votam com estes votos químicos,
[183] 08:26What's important for today's talk
O que é importante para a palestra de hoje
[188] 08:39and they start secreting some toxins --
e começasse a secretar toxinas --
[190] 08:44What they do, we now understand,
O que elas fazem, nós entendemos agora,
[197] 09:06That's how it works.
É assim que elas funcionam.
[200] 09:14This is the Vibrio fischeri molecule.
Isto é a molécula da Vibrio fischeri.
[201] 09:16This is the word that it talks with.
Esta é a palavra que ela usa para falar.
[202] 09:18So then we started to look at other bacteria,
Nós começamos a estudar outras bactérias
[204] 09:23What I hope you can see
O que eu espero que vocês vejam
[205] 09:25is that the molecules are related.
é que as moléculas se assemelham.
[206] 09:27The left-hand part of the molecule is identical
A parte esquerda da molécula é idêntica
[207] 09:29in every single species of bacteria.
em todas as espécies de bactérias.
[209] 09:36What that does is to confer
O que isto faz é conferir
[215] 09:57that allows it to count its own siblings.
e que a permite contar o número de suas "irmãs".
[216] 10:01Once we got that far we thought
Quando nós chegamos a este ponto pensamos
[226] 10:32and it's about counting your neighbors,
e sobre contar os seus vizinhos,
[228] 10:37There has to be a way to take a census
Deve haver uma maneira de se fazer um censo
[229] 10:39of the rest of the bacteria in the population.
do resto das bactérias da população.
[230] 10:42So we went back to molecular biology
E aí nos voltamos à biologia molecular
[232] 10:46and what we've found now is that
e nós descobrimos que
[233] 10:48in fact, bacteria are multilingual.
bactérias são de fato poliglotas.
[234] 10:50They all have a species-specific system --
Elas têm um sistema que é espécie-específico --
[235] 10:53they have a molecule that says "me."
elas têm uma molécula que diz "eu".
[237] 10:58that we've discovered, that's generic.
que nós descobrimos ser genérico.
[239] 11:03and it has its own receptor,
e que tem seu próprio receptor,
[241] 11:08It's used by all different bacteria
Ela é utilizada por todos os tipos de bactérias
[244] 11:17how many of me and how many of you.
quantos de mim e quantos de vocês existem.
[245] 11:20They take that information inside,
Elas pegam esta informação
[246] 11:22and they decide what tasks to carry out
e decidem que tarefas devem ser feitas,
[248] 11:28of any given population.
numa determinada população.
[249] 11:30Then again we turn to chemistry,
Então, nós voltamos novamente à química,
[252] 11:38It's a very small, five-carbon molecule.
É uma molécula pequena com cinco carbonos.
[253] 11:40What the important thing is that we learned
O que nós aprendemos de importante
[255] 11:46and makes exactly the same molecule.
e faz exatamente a mesma molécula.
[256] 11:48So they're all using this molecule
Portanto, elas estão todas usando esta molécula
[257] 11:50for interspecies communication.
para comunicação inter-espécies.
[258] 11:52This is the bacterial Esperanto.
Este é o Esperanto bacteriano.
[260] 11:56Once we got that far, we started to learn
Quando nós chegamos aí, nos começamos a aprender
[263] 12:03practical that we can do here as well.
práticas que nós poderíamos fazer também.
[265] 12:08they communicate with these molecules.
que elas se comunicam com estas moléculas.
[269] 12:19so they can't talk or they can't hear?
de forma que não possam falar, ou não possam ouvir?
[271] 12:25Of course, you've just heard and you already know
Claro que vocês já ouviram e já sabem
[272] 12:27that we're running out of antibiotics.
que nós estamos esgotando nossos antibióticos.
[275] 12:36They either pop the bacterial membrane,
Eles estouram a membrana bacteriana,
[276] 12:38they make the bacterium so it can't replicate its DNA.
ou a impedem de replicar o seu DNA.
[278] 12:44and that selects for resistant mutants.
e assim selecionamos mutantes que são resistentes.
[280] 12:49in infectious diseases.
em doenças infecciosas.
[283] 12:57and they don't know to launch virulence.
aí elas não saberiam como lançar a virulência.
[285] 13:03The first one is we've targeted
Primeiro nós visamos
[286] 13:05the intraspecies communication system.
o sistema de comunicação intra-espécie.
[289] 13:13And so they lock into those receptors,
E portanto elas se encaixam nos receptores
[290] 13:15and they jam recognition of the real thing.
e obstruem o reconhecimento do sinal real.
[291] 13:18By targeting the red system,
Quando visamos o sistema vermelho,
[292] 13:20what we are able to do is to make
nós conseguimos fazer
[296] 13:33so that we've made antagonists
de forma a fazer antagonistas
[297] 13:35of the interspecies communication system.
do sistema de comunicação intra-espécie.
[299] 13:42that work against all bacteria.
que funcionarão contra todas as bactérias.
[302] 13:49but the logic is exactly the same.
mas a lógica é exatamente a mesma.
[304] 13:54in this case, a mouse,
neste caso, um camundongo,
[305] 13:56it doesn't initiate virulence right away.
ela não inicia a virulência imediatamente.
[307] 14:01its quorum sensing molecules.
as suas moléculas de quorum sensing,
[309] 14:05that now they're going to launch their attack,
e aí lança o ataque,
[310] 14:07and the animal dies.
e o animal morre.
[315] 14:21What we now know is that if we treat the animal
Nós sabemos que se tratarmos o animal
[318] 14:32in fact, the animal lives.
o animal fica vivo.
[321] 14:40this big problem of resistance.
o grande problema da resistência.
[323] 14:45they use chemicals as their words,
usando as suas palavras químicas,
[325] 14:51that we're just now starting to learn about.
que só agora começamos a aprender a repeito.
[326] 14:53Of course what that allows bacteria to do
É claro, isto permite que as bactérias
[327] 14:56is to be multicellular.
sejam multicelulares.
[329] 15:01because it makes a difference.
porque isto faz uma diferença.
[331] 15:07and they can carry out tasks
e podem realizar tarefas
[332] 15:09that they could never accomplish
que elas nunca realizariam
[333] 15:11if they simply acted as individuals.
se agissem como indivíduos isolados.
[334] 15:13What I would hope that I could further argue to you
Eu espero poder argumentar com vocês
[337] 15:23humans, couple hundred thousand.
Os humanos -- por uns 200 000 anos.
[338] 15:25We think bacteria made the rules
Nós achamos que as bactérias estabeleceram as regras
[339] 15:27for how multicellular organization works.
sobre como a organização multicelular funciona.
[340] 15:30We think, by studying bacteria,
Nós achamos que através do estudo das bactérias,
[342] 15:37We know that the principles and the rules,
Nós sabemos que os princípios e regras,
[344] 15:41the hope is that they will be applied
a esperança é que talvez possam ser aplicados
[346] 15:47I hope that what you've learned
Eu espero que vocês tenham aprendido
[349] 15:55Again of course that's what we do,
Novamente, isto é o que nós fazemos,
[350] 15:57both in a molecular way,
tanto a nível molecular,
[351] 15:59and also in an outward way,
como a nível externo,
[352] 16:01but I think about the molecular stuff.
mas eu penso sobre estes aspectos moleculares.
[357] 16:14and what their tasks should be.
e quais devem ser as suas tarefas.
[358] 16:16Again, we think that bacteria invented that,
Nós achamos que as bactérias inventaram isto
[365] 16:39that live on the Earth,
que vivem na Terra,
[369] 16:50in you or on you, keeping you healthy.
em nós, que nos mantém saudáveis.
[372] 16:58in the hopes of making you more healthy,
esperando que isto vá nos tornar mais saudáveis,
[373] 17:00making those conversations better,
melhorando estas conversas,
[375] 17:05better than they would be on their own.
melhor do que elas fariam por si sós.
[376] 17:08Finally, I wanted to show you
Finalmente, eu quero mostrar à vocês
[377] 17:10this is my gang at Princeton, New Jersey.
o meu grupo em Princeton, Nova Jersey.
[379] 17:16I hope when you learn things,
Espero que quando vocês aprendam coisas,
[380] 17:18like about how the natural world works --
do estilo como o mundo natural funciona --
[383] 17:26it was done by a child.
isto foi feito por um jovem.
[384] 17:28Science is done by that demographic.
Ciência é feita por esta faixa demográfica.
[387] 17:38It's a really lucky demographic to work with.
É realmente uma sorte trabalhar com eles.
[389] 17:44and it's just a crazy delightful job.
e é um trabalho louco e delicioso.
[392] 17:52(Applause)
-aplauso-
[394] 17:58(Applause)
-aplauso-