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[1] 00:18Bacteria are the oldest living organisms on the earth.
Tradutor: Pedro Neto Revisora: Nuno Miranda Ribeiro

[2] 00:21They've been here for billions of years,
As bactérias são os organismos vivos mais antigos na Terra.

[3] 00:23and what they are are single-celled microscopic organisms.
Há milhares de milhões de anos,

[4] 00:27So they are one cell and they have this special property
são organismos microscópios, unicelulares.

[5] 00:30that they only have one piece of DNA.
Portanto, são apenas uma célula e têm a propriedade particular

[6] 00:32They have very few genes,
de terem apenas um pedaço de ADN.

[7] 00:34and genetic information to encode all of the traits that they carry out.
Têm muito poucos genes,

[8] 00:38And the way bacteria make a living
e pouca informação genética para codificar todas as funções que levam a cabo.

[9] 00:40is that they consume nutrients from the environment,
E sobrevivem consumindo nutrientes do seu meio,

[10] 00:43they grow to twice their size, they cut themselves down in the middle,
crescem até ao dobro do tamanho e cortam-se ao meio.

[11] 00:46and one cell becomes two, and so on and so on.
De uma célula formam-se duas e assim por diante.

[12] 00:49They just grow and divide, and grow and divide -- so a kind of boring life,
Crescem e dividem-se, crescem e dividem-se.

[13] 00:53except that what I would argue is that you have
Uma vida chata, portanto.

[14] 00:55an amazing interaction with these critters.
O que eu defendo é que

[15] 00:58I know you guys think of yourself as humans, and this is sort of how I think of you.
temos uma interação incrível com estas criaturas.

[16] 01:01This man is supposed to represent
Todos gostam de se considerar humanos, e é assim que eu penso:

[17] 01:03a generic human being,
Este homem representa um ser humano genérico.

[18] 01:05and all of the circles in that man are all of the cells that make up your body.
Os círculos dentro do homem são todas as células que formam o nosso corpo.

[19] 01:09There is about a trillion human cells that make each one of us
Temos cerca de um bilião de células humanas que fazem de cada um de nós

[20] 01:12who we are and able to do all the things that we do,
aquilo que somos e tudo o que conseguimos fazer,

[21] 01:15but you have 10 trillion bacterial cells
mas também temos cá dentro 10 biliões de células bacterianas

[22] 01:18in you or on you at any moment in your life.
em cada momento da nossa vida.

[23] 01:20So, 10 times more bacterial cells
Portanto, há 10 vezes mais células bacterianas

[24] 01:22than human cells on a human being.
do que células humanas, num ser humano.

[25] 01:25And of course it's the DNA that counts,
Mas claro, o ADN é que conta,

[26] 01:27so here's all the A, T, Gs and Cs
por isso, há todos os A, T, G e C

[27] 01:29that make up your genetic code, and give you all your charming characteristics.
que formam o nosso código genético e nos dão as nossas belas características.

[28] 01:32You have about 30,000 genes.
Temos cerca de 30 mil genes.

[29] 01:34Well it turns out you have 100 times more bacterial genes
Mas acontece que temos 100 vezes mais genes bacterianos

[30] 01:37playing a role in you or on you all of your life.
que desempenham um papel em todos nós, e na nossa vida.

[31] 01:41At the best, you're 10 percent human,
Na melhor das hipóteses, somos 10% humanos,

[32] 01:44but more likely about one percent human,
mas mais provavelmente apenas 1% humanos,

[33] 01:46depending on which of these metrics you like.
consoante a métrica que preferirmos.

[34] 01:48I know you think of yourself as human beings,
Vocês pensam em vocês como seres humanos,

[35] 01:50but I think of you as 90 or 99 percent bacterial.
mas eu penso em vocês como 90 a 99% bactérias.

[36] 01:54(Laughter)
(Risos)

[37] 01:55These bacteria are not passive riders,
Estas bactérias não são passageiros passivos,

[38] 01:58these are incredibly important, they keep us alive.
são incrivelmente importantes, elas mantêm-nos vivos.

[39] 02:01They cover us in an invisible body armor
Cobrem-nos como uma armadura invisível

[40] 02:04that keeps environmental insults out
que mantém de fora todas as ameaças ambientais,

[41] 02:06so that we stay healthy.
de forma a nos manterem saudáveis.

[42] 02:08They digest our food, they make our vitamins,
Digerem a nossa comida, produzem as vitaminas,

[43] 02:10they actually educate your immune system
até educam o nosso sistema imunitário a manter os micróbios maus lá fora.

[44] 02:12to keep bad microbes out.
Portanto fazem todas estas coisas incríveis

[45] 02:14So they do all these amazing things
que nos ajudam e são vitais para nós,

[46] 02:16that help us and are vital for keeping us alive,
e nunca são reconhecidas por isso.

[47] 02:20and they never get any press for that.
Mas aparecem muitas vezes nas notícias,

[48] 02:22But they get a lot of press because they do a lot of
por também fazerem muitas coisas terríveis.

[49] 02:24terrible things as well.
Há muitos tipos de bactérias na Terra

[50] 02:26So, there's all kinds of bacteria on the Earth
com as quais nunca podemos ter contacto

[51] 02:29that have no business being in you or on you at any time,
porque se tivermos, ficamos incrivelmente doentes.

[52] 02:32and if they are, they make you incredibly sick.
Então a questão, para o meu laboratório, é:

[53] 02:36And so, the question for my lab is whether you want to think about all the
Queremos pensar nas coisas boas ou nas coisas más que as bactérias fazem?

[54] 02:39good things that bacteria do, or all the bad things that bacteria do.
Como é que elas podiam fazer fosse o que fosse?

[55] 02:43The question we had is how could they do anything at all?
Elas são incrivelmente pequenas,

[56] 02:45I mean they're incredibly small,
é preciso ter um microscópio para ver uma.

[57] 02:47you have to have a microscope to see one.
Vivem uma vida aborrecida, crescem e dividem-se,

[58] 02:49They live this sort of boring life where they grow and divide,
e sempre foram consideradas como organismos solitários e associais.

[59] 02:52and they've always been considered to be these asocial reclusive organisms.
Por isso pareceu-nos que elas eram demasiado pequenas

[60] 02:57And so it seemed to us that they are just too small to have an impact
para ter impacto no ambiente

[61] 03:00on the environment
se atuassem apenas individualmente.

[62] 03:02if they simply act as individuals.
Assim, pensámos se não poderia haver algo diferente

[63] 03:04And so we wanted to think if there couldn't be a different
na forma como as bactérias vivem.

[64] 03:06way that bacteria live.
Algumas pistas vieram de uma outra bactéria marinha,

[65] 03:08The clue to this came from another marine bacterium,
chamada Vibrio fischeri.

[66] 03:12and it's a bacterium called Vibrio fischeri.
Vemos neste slide uma pessoa do meu laboratório

[67] 03:15What you're looking at on this slide is just a person from my lab
a segurar um frasco com uma cultura líquida

[68] 03:18holding a flask of a liquid culture of a bacterium,
de uma bactéria bonita e inofensiva que vem do oceano,

[69] 03:21a harmless beautiful bacterium that comes from the ocean,
chamada Vibrio fischeri.

[70] 03:24named Vibrio fischeri.
Esta bactéria tem a capacidade especial de produzir luz,

[71] 03:26This bacterium has the special property that it makes light,
por isso, produz bioluminescência como os pirilampos produzem luz.

[72] 03:29so it makes bioluminescence,
Nós ali não estávamos a fazer nada às células.

[73] 03:31like fireflies make light.
Só apagámos as luzes e tirámos a fotografia,

[74] 03:33We're not doing anything to the cells here.
e é isto que se vê.

[75] 03:35We just took the picture by turning the lights off in the room,
O que achámos interessante

[76] 03:37and this is what we see.
não foi as bactérias produzirem luz,

[77] 03:39What was actually interesting to us
mas quando é que as bactérias produziam luz.

[78] 03:41was not that the bacteria made light,
Verificámos que, quando as bactérias estavam sozinhas,

[79] 03:43but when the bacteria made light.
ou melhor, quando estavam numa solução diluída, não faziam luz.

[80] 03:45What we noticed is when the bacteria were alone,
Mas quando se multiplicavam até um certo número de células

[81] 03:48so when they were in dilute suspension, they made no light.
todas as bactérias se iluminavam simultaneamente.

[82] 03:51But when they grew to a certain cell number
A questão que colocámos foi como é que as bactérias, organismos primitivos,

[83] 03:53all the bacteria turned on light simultaneously.
sabem a diferença entre quando estão sozinhas,

[84] 03:57The question that we had is how can bacteria, these primitive organisms,
ou quando estão em comunidade,

[85] 04:01tell the difference from times when they're alone,
e, nessa altura, fazem alguma coisa juntas.

[86] 04:03and times when they're in a community,
Percebemos que a forma como o fazem é falando umas com as outras,

[87] 04:05and then all do something together.
e falam com uma linguagem química.

[88] 04:08What we've figured out is that the way that they do that is that they talk to each other,
Esta é supostamente a minha célula bacteriana.

[89] 04:12and they talk with a chemical language.
Quando está sozinha não produz luz nenhuma.

[90] 04:14This is now supposed to be my bacterial cell.
Produz e liberta pequenas moléculas

[91] 04:17When it's alone it doesn't make any light.
que podemos considerar hormonas,

[92] 04:20But what it does do is to make and secrete small molecules
e que são estes triângulos vermelhos.

[93] 04:24that you can think of like hormones,
Quando a bactéria está sozinha as moléculas flutuam e não há luz.

[94] 04:26and these are the red triangles, and when the bacteria is alone
Mas quando as bactérias crescem e duplicam

[95] 04:29the molecules just float away and so no light.
e estão todas a participar na produção destas moléculas,

[96] 04:32But when the bacteria grow and double
a quantidade extracelular de moléculas

[97] 04:34and they're all participating in making these molecules,
aumenta em proporção com o número de células.

[98] 04:37the molecule -- the extracellular amount of that molecule
Quando as moléculas atingem uma certa quantidade,

[99] 04:41increases in proportion to cell number.
isso diz às bactérias quantas vizinhas têm,

[100] 04:44And when the molecule hits a certain amount
elas reconhecem a molécula

[101] 04:46that tells the bacteria how many neighbors there are,
e todas as bactérias ligam a luz em sincronia.

[102] 04:49they recognize that molecule
É assim que funciona a bioluminescência,

[103] 04:51and all of the bacteria turn on light in synchrony.
elas estão a falar com estas palavras químicas.

[104] 04:54That's how bioluminescence works --
A razão por que a Vibrio fischeri faz isso vem da biologia,

[105] 04:56they're talking with these chemical words.
Mais uma vez, uma coisa boa para os animais que vivem no oceano.

[106] 04:58The reason that Vibrio fischeri is doing that comes from the biology.
A Vibrio fischeri vive neste choco.

[107] 05:02Again, another plug for the animals in the ocean,
Estamos a ver o choco Euprymna scolopes,

[108] 05:05Vibrio fischeri lives in this squid.
que está virado de costas.

[109] 05:08What you are looking at is the Hawaiian Bobtail Squid,
Espero que consigam ver aqueles dois lóbulos luminosos

[110] 05:10and it's been turned on its back,
que são os que contêm as células Vibrio fischeri.

[111] 05:12and what I hope you can see are these two glowing lobes
Elas vivem ali, em grande número,

[112] 05:15and these house the Vibrio fischeri cells,
de forma que há muitas moléculas e elas produzem luz.

[113] 05:18they live in there, at high cell number
O choco está disposto a carregar com elas

[114] 05:20that molecule is there, and they're making light.
porque ele quer aquela luz.

[115] 05:22The reason the squid is willing to put up with these shenanigans
Esta simbiose funciona assim:

[116] 05:25is because it wants that light.
este pequeno choco vive na costa do Havai,

[117] 05:27The way that this symbiosis works
em águas pouco profundas, até ao joelho.

[118] 05:29is that this little squid lives just off the coast of Hawaii,
O choco é noturno, por isso, durante o dia enterra-se na areia e dorme,

[119] 05:33just in sort of shallow knee-deep water.
mas depois à noite tem de sair e caçar.

[120] 05:35The squid is nocturnal, so during the day
Nas noites claras, quando o céu está muito iluminado

[121] 05:38it buries itself in the sand and sleeps,
o luar consegue penetrar a altura de água em que o choco vive,

[122] 05:40but then at night it has to come out to hunt.
porque são apenas uns centímetros de água,

[123] 05:43On bright nights when there is lots of starlight or moonlight
O choco desenvolveu uma cortina que consegue abrir e fechar

[124] 05:45that light can penetrate the depth of the water
sobre este órgão especial produtor de luz, com as bactérias.

[125] 05:48the squid lives in, since it's just in those couple feet of water.
E tem detetores nas costas,

[126] 05:51What the squid has developed is a shutter
por isso sente quanta luz do céu lhe está a iluminar as costas.

[127] 05:54that can open and close over this specialized light organ housing the bacteria.
E abre e fecha a cortina

[128] 05:58Then it has detectors on its back
de forma a que a quantidade de luz que lhe sai do dorso

[129] 06:00so it can sense how much starlight or moonlight is hitting its back.
- que é produzida pelas bactérias -

[130] 06:04And it opens and closes the shutter
coincide exatamente com a quantidade que lhe bate nas costas,

[131] 06:06so the amount of light coming out of the bottom --
e assim o choco não faz sombra.

[132] 06:08which is made by the bacterium --
Ele usa a luz das bactérias

[133] 06:10exactly matches how much light hits the squid's back,
de forma a ter um dispositivo antipredadores

[134] 06:12so the squid doesn't make a shadow.
que assim não conseguem ver a sua sombra,

[135] 06:14It actually uses the light from the bacteria
nem calcular a sua trajetória e comê-lo.

[136] 06:17to counter-illuminate itself in an anti-predation device
É como um bombardeiro furtivo dos oceanos.

[137] 06:20so predators can't see its shadow,
(Risos)

[138] 06:22calculate its trajectory, and eat it.
Mas se pensarem bem, o choco tem um problema terrível

[139] 06:24This is like the stealth bomber of the ocean.
porque tem esta grande cultura de bactérias famintas

[140] 06:27(Laughter)
que não pode suster continuamente.

[141] 06:28But then if you think about it, the squid has this terrible problem
Então, todas a manhãs, quando o sol nasce,

[142] 06:31because it's got this dying, thick culture of bacteria
o choco volta a a dormir, enterra-se na areia,

[143] 06:34and it can't sustain that.
e tem uma bomba ligada ao seu ciclo circadiano.

[144] 06:36And so what happens is every morning when the sun comes up
Quando o sol nasce ele expulsa cerca de 95% das bactérias.

[145] 06:38the squid goes back to sleep, it buries itself in the sand,
Como as bactérias estão diluídas, a pequena molécula hormonal desapareceu,

[146] 06:41and it's got a pump that's attached to its circadian rhythm,
e elas não produzem luz

[147] 06:44and when the sun comes up it pumps out like 95 percent of the bacteria.
mas claro, o choco não se importa, está a dormir na areia.

[148] 06:49Now the bacteria are dilute, that little hormone molecule is gone,
Enquanto o dia passa, as bactérias duplicam-se,

[149] 06:52so they're not making light --
libertam essa molécula, e a luz aparece, à noite,

[150] 06:54but of course the squid doesn't care. It's asleep in the sand.
exatamente quando o choco precisa dela.

[151] 06:56And as the day goes by the bacteria double,
Primeiro percebemos como é que as bactérias fazem isto,

[152] 06:58they release the molecule, and then light comes on
e depois fomos buscar as ferramentas da biologia molecular

[153] 07:01at night, exactly when the squid wants it.
para perceber realmente qual é o mecanismo.

[154] 07:04First we figured out how this bacterium does this,
Descobrimos - esta deve ser também uma célula bacteriana -

[155] 07:07but then we brought the tools of molecular biology to this
que a Vibrio fischeri tem uma proteína

[156] 07:10to figure out really what's the mechanism.
- é aquele retângulo vermelho - que é uma enzima

[157] 07:12And what we found -- so this is now supposed to be, again, my bacterial cell --
que produz aquela pequena molécula hormonal - o triângulo vermelho.

[158] 07:16is that Vibrio fischeri has a protein --
À medida que as células crescem, todas libertam essa molécula

[159] 07:18that's the red box -- it's an enzyme that makes
e a concentração aumenta.

[160] 07:21that little hormone molecule, the red triangle.
As bactérias também têm um recetor na parede celular

[161] 07:24And then as the cells grow, they're all releasing that molecule
que forma um par fechadura e chave com aquela molécula.

[162] 07:26into the environment, so there's lots of molecule there.
Estes são como os recetores na superfície das nossas células.

[163] 07:29And the bacteria also have a receptor on their cell surface
Quando a molécula aumenta até uma certa quantidade

[164] 07:33that fits like a lock and key with that molecule.
- o que diz alguma coisa sobre a quantidade de células -

[165] 07:36These are just like the receptors on the surfaces of your cells.
ela liga-se àquele recetor

[166] 07:39When the molecule increases to a certain amount --
e a informação chega às células

[167] 07:42which says something about the number of cells --
e diz-lhes para ligarem este comportamento coletivo de produzir luz.

[168] 07:44it locks down into that receptor
Isto é interessante porque na última década

[169] 07:46and information comes into the cells
descobrimos que esta não é uma anomalia desta bactéria ridícula

[170] 07:48that tells the cells to turn on
que brilha no escuro e vive no oceano,

[171] 07:50this collective behavior of making light.
mas todas as bactérias possuem sistemas como este.

[172] 07:53Why this is interesting is because in the past decade
Por isso agora compreendemos que todas as bactérias falam entre elas.

[173] 07:56we have found that this is not just some anomaly
Elas produzem palavras químicas e reconhecem essas palavras,

[174] 07:58of this ridiculous, glow-in-the-dark bacterium that lives in the ocean --
que surgem em comportamentos de grupo

[175] 08:01all bacteria have systems like this.
que apenas são bem sucedidos quando todas as células participam em uníssono.

[176] 08:04So now what we understand is that all bacteria can talk to each other.
Nós temos um nome catita para isto, chamamos-lhe "sentido de quórum".

[177] 08:07They make chemical words, they recognize those words,
Elas votam com estes votos químicos,

[178] 08:10and they turn on group behaviors
os votos são contados, e toda a gente responde ao resultado da votação.

[179] 08:12that are only successful when all of the cells participate in unison.
O que é importante para esta apresentação

[180] 08:17We have a fancy name for this: we call it quorum sensing.
é que sabemos que há centenas de comportamentos coletivos,

[181] 08:20They vote with these chemical votes,
levados a cabo por bactérias.

[182] 08:22the vote gets counted, and then everybody responds to the vote.
Mas o que provavelmente é mais importante, é a virulência.

[183] 08:26What's important for today's talk
Não é que possamos contrair duas ou três bactérias

[184] 08:28is that we know that there are hundreds of behaviors
e elas comecem a segregar toxinas

[185] 08:30that bacteria carry out in these collective fashions.
- nós somos enormes, elas não teriam qualquer efeito.

[186] 08:33But the one that's probably the most important to you is virulence.
Percebemos agora que, quando chegam,

[187] 08:36It's not like a couple bacteria get in you
elas esperam, e começam a reproduzir-se,

[188] 08:39and they start secreting some toxins --
têm noção de quantas são, contando estas pequenas moléculas,

[189] 08:41you're enormous, that would have no effect on you. You're huge.
e percebem quando é que existem na quantidade certa

[190] 08:44What they do, we now understand,
de forma que, se todas as bactérias lançarem o seu ataque virulento juntas,

[191] 08:47is they get in you, they wait, they start growing,
vão ser bem sucedidas contra o seu enorme hospedeiro.

[192] 08:50they count themselves with these little molecules,
As bactérias controlam sempre a sua patogenia com o sentido de quórum.

[193] 08:52and they recognize when they have the right cell number
É assim que funciona.

[194] 08:54that if all of the bacteria launch their virulence attack together,
Depois também fomos ver que moléculas são estas

[195] 08:58they are going to be successful at overcoming an enormous host.
- estes eram os triângulos vermelhos dos meus slides anteriores.

[196] 09:02Bacteria always control pathogenicity with quorum sensing.
Esta é a molécula da Vibrio fischeri.

[197] 09:06That's how it works.
É esta a palavra com que ela fala.

[198] 09:08We also then went to look at what are these molecules --
Então, começámos a estudar outras bactérias.

[199] 09:11these were the red triangles on my slides before.
e estas são apenas uma pequena amostra das moléculas que descobrimos.

[200] 09:14This is the Vibrio fischeri molecule.
Espero que percebam que estas moléculas estão relacionadas.

[201] 09:16This is the word that it talks with.
A metade esquerda da molécula é idêntica em cada espécie de bactéria.

[202] 09:18So then we started to look at other bacteria,
mas a metade direita da molécula é ligeiramente diferente em cada espécie.

[203] 09:20and these are just a smattering of the molecules that we've discovered.
Esta diferença confere especificidades na linguagem dessas espécies.

[204] 09:23What I hope you can see
Cada molécula encaixa no recetor do parceiro mas não nas outras.

[205] 09:25is that the molecules are related.
Por isso trata-se de conversas privadas, secretas.

[206] 09:27The left-hand part of the molecule is identical
Estas conversas são comunicação intra-espécie.

[207] 09:29in every single species of bacteria.
Cada tipo de bactéria usa uma determinada molécula que é a sua linguagem,

[208] 09:32But the right-hand part of the molecule is a little bit different in every single species.
que lhe permite contar as suas semelhantes.

[209] 09:36What that does is to confer
Quando chegámos a esse ponto,

[210] 09:38exquisite species specificities to these languages.
sabíamos que tínhamos começado a entender

[211] 09:42Each molecule fits into its partner receptor and no other.
os comportamentos sociais das bactérias.

[212] 09:46So these are private, secret conversations.
Mas o que estávamos a pensar era que, na maior parte das vezes,

[213] 09:49These conversations are for intraspecies communication.
as bactérias não vivem sozinhas, vivem em misturas incríveis,

[214] 09:53Each bacteria uses a particular molecule that's its language
com centenas ou milhares de outras espécies de bactérias.

[215] 09:57that allows it to count its own siblings.
É isso que está representado neste slide. Está é a nossa pele.

[216] 10:01Once we got that far we thought
É apenas uma fotografia, uma microfotografia da nossa pele.

[217] 10:03we were starting to understand that bacteria have these social behaviors.
Em qualquer parte do nosso corpo, o cenário é semelhante,

[218] 10:06But what we were really thinking about is that most of the time
espero que consigam ver que há ali muitos tipos de bactérias.

[219] 10:09bacteria don't live by themselves, they live in incredible mixtures,
Então, pensámos que, se tudo isto tinha a ver com comunicação de bactérias

[220] 10:12with hundreds or thousands of other species of bacteria.
e com a contagem dos vizinhos,

[221] 10:16And that's depicted on this slide. This is your skin.
não chega a capacidade de falar só dentro de cada espécie.

[222] 10:19So this is just a picture -- a micrograph of your skin.
Tem de haver uma forma de contar o resto das bactérias na população.

[223] 10:22Anywhere on your body, it looks pretty much like this,
Assim, voltámos novamente à biologia molecular,

[224] 10:24and what I hope you can see is that there's all kinds of bacteria there.
começámos a estudar outras bactérias,

[225] 10:28And so we started to think if this really is about communication in bacteria,
e descobrimos que as bactérias são multilingues.

[226] 10:32and it's about counting your neighbors,
Todas elas têm um sistema específico da espécie,

[227] 10:34it's not enough to be able to only talk within your species.
têm uma molécula que diz "eu".

[228] 10:37There has to be a way to take a census
Mas depois, paralelamente a esse, há um segundo sistema

[229] 10:39of the rest of the bacteria in the population.
que nós descobrimos que é genérico.

[230] 10:42So we went back to molecular biology
Elas têm uma segunda enzima que produz um segundo sinal

[231] 10:44and started studying different bacteria,
e que tem o seu próprio recetor.

[232] 10:46and what we've found now is that
Esta molécula é a linguagem geral das bactérias.

[233] 10:48in fact, bacteria are multilingual.
É utilizada por todas as diferentes bactérias

[234] 10:50They all have a species-specific system --
e é a linguagem da comunicação inter-espécies.

[235] 10:53they have a molecule that says "me."
Assim as bactérias são capazes de contar

[236] 10:55But then, running in parallel to that is a second system
quantas existem de "eu" e de "vocês"

[237] 10:58that we've discovered, that's generic.
Elas introduzem essas informações

[238] 11:00So, they have a second enzyme that makes a second signal
e decidem que tarefas vão cumprir

[239] 11:03and it has its own receptor,
consoante a minoria e a maioria de uma dada população.

[240] 11:05and this molecule is the trade language of bacteria.
Aí, virámo-nos, de novo, para a química,

[241] 11:08It's used by all different bacteria
e percebemos que tipo de molécula genérica é esta

[242] 11:10and it's the language of interspecies communication.
- representada pelas ovais rosa no último slide.

[243] 11:14What happens is that bacteria are able to count
É uma pequena molécula de apenas 5 átomos de carbono.

[244] 11:17how many of me and how many of you.
O importante é que aprendemos

[245] 11:20They take that information inside,
que todas as bactérias possuem a mesma enzima

[246] 11:22and they decide what tasks to carry out
e produzem exatamente a mesma molécula.

[247] 11:24depending on who's in the minority and who's in the majority
Por isso, todas utilizam esta molécula para comunicarem entre espécies.

[248] 11:28of any given population.
É o esperanto bacteriano.

[249] 11:30Then again we turn to chemistry,
(Risos)

[250] 11:32and we figured out what this generic molecule is --
Quando chegámos a esta fase, começámos a compreender

[251] 11:35that was the pink ovals on my last slide, this is it.
que as bactérias comunicam com esta linguagem química.

[252] 11:38It's a very small, five-carbon molecule.
Mas também começámos a pensar

[253] 11:40What the important thing is that we learned
que talvez haja algo mais prático que também consigam fazer.

[254] 11:43is that every bacterium has exactly the same enzyme
Já disse que as bactérias têm muitos comportamentos sociais,

[255] 11:46and makes exactly the same molecule.
que comunicam com estas moléculas.

[256] 11:48So they're all using this molecule
E também disse que uma das coisas mais importantes que fazem

[257] 11:50for interspecies communication.
é que elas iniciam a patogenia utilizando o sentido de quórum.

[258] 11:52This is the bacterial Esperanto.
E pensámos: e se pudéssemos fazer com que estas bactérias

[259] 11:55(Laughter)
não possam falar ou não possam ouvir?

[260] 11:56Once we got that far, we started to learn
Poderiam ser esses os novos tipos de antibióticos?

[261] 11:58that bacteria can talk to each other with this chemical language.
Claro que já ouviram dizer que estamos a ficar sem antibióticos.

[262] 12:01But what we started to think is that maybe there is something
As bactérias agora são incrivelmente resistentes,

[263] 12:03practical that we can do here as well.
porque todos os antibióticos que usamos matam as bactérias.

[264] 12:05I've told you that bacteria do have all these social behaviors,
Ou rebentam a membrana bacteriana,

[265] 12:08they communicate with these molecules.
ou fazem com que as bactérias não consigam reproduzir o seu ADN.

[266] 12:11Of course, I've also told you that one of the important things they do
Nós matamos as bactérias com os antibióticos tradicionais

[267] 12:14is to initiate pathogenicity using quorum sensing.
e isso seleciona as mutações resistentes.

[268] 12:17We thought, what if we made these bacteria
E agora temos este problema global de doenças infecciosas.

[269] 12:19so they can't talk or they can't hear?
E se fosse possível modificar-lhes o comportamento,

[270] 12:22Couldn't these be new kinds of antibiotics?
fazer com que estas bactérias não falem e não consigam contar,

[271] 12:25Of course, you've just heard and you already know
e então não saibam lançar a virulência.

[272] 12:27that we're running out of antibiotics.
Foi exatamente isso que fizemos e tomámos duas estratégias.

[273] 12:29Bacteria are incredibly multi-drug-resistant right now,
A primeira foi tomar como alvo o sistema de comunicação intra-espécie.

[274] 12:32and that's because all of the antibiotics that we use kill bacteria.
Então construímos moléculas parecidas com as utilizadas na realidade

[275] 12:36They either pop the bacterial membrane,
- como as que viram - mas um bocadinho diferentes.

[276] 12:38they make the bacterium so it can't replicate its DNA.
Elas ligam-se aos recetores,

[277] 12:41We kill bacteria with traditional antibiotics
e interferem com o reconhecimento da molécula original.

[278] 12:44and that selects for resistant mutants.
Ao tomarmos o sistema vermelho como alvo,

[279] 12:46And so now of course we have this global problem
somos capazes de produzir moléculas sem sentido de quórum,

[280] 12:49in infectious diseases.
específicas de uma espécie ou doença.

[281] 12:51We thought, well what if we could sort of do behavior modifications,
Mas também fizemos o mesmo com o sistema rosa.

[282] 12:54just make these bacteria so they can't talk, they can't count,
Pegámos naquela molécula universal e modificámo-la um pouco

[283] 12:57and they don't know to launch virulence.
de forma a produzir moléculas antagonistas

[284] 13:00And so that's exactly what we've done, and we've sort of taken two strategies.
do sistema de comunicação inter-espécies.

[285] 13:03The first one is we've targeted
A esperança é que estas possam ser usadas como antibióticos de largo-espetro

[286] 13:05the intraspecies communication system.
que funcionam contra todas as bactérias.

[287] 13:08So we made molecules that look kind of like the real molecules --
Para terminar, vou apenas mostrar-vos a estratégia.

[288] 13:11which you saw -- but they're a little bit different.
Neste slide estou a usar a molécula inter-espécies,

[289] 13:13And so they lock into those receptors,
mas a lógica é exatamente a mesma.

[290] 13:15and they jam recognition of the real thing.
O que se sabe é que, quando as bactérias entram no animal

[291] 13:18By targeting the red system,
- neste caso, um rato -

[292] 13:20what we are able to do is to make
não desencadeiam imediatamente a virulência.

[293] 13:22species-specific, or disease-specific, anti-quorum sensing molecules.
Entram, começam a crescer e a segregar as suas moléculas do sentido de quórum.

[294] 13:27We've also done the same thing with the pink system.
Quando percebem que existem em número suficiente

[295] 13:30We've taken that universal molecule and turned it around a little bit
lançam o seu ataque e o animal morre.

[296] 13:33so that we've made antagonists
Conseguimos infetar o animal e, ao mesmo tempo,

[297] 13:35of the interspecies communication system.
administrar as nossas moléculas sem sentido de quórum

[298] 13:37The hope is that these will be used as broad-spectrum antibiotics
- aquelas que são parecidas com a molécula real,

[299] 13:42that work against all bacteria.
mas que são um pouco diferentes, como se vê neste slide.

[300] 13:44To finish I'll just show you the strategy.
Agora sabemos que, se administramos ao animal

[301] 13:47In this one I'm just using the interspecies molecule,
uma bactéria patogénica

[302] 13:49but the logic is exactly the same.
- uma bactéria patogénica multirresistente -

[303] 13:51What you know is that when that bacterium gets into the animal,
e ao mesmo tempo a nossa molécula sem sentido de quorum,

[304] 13:54in this case, a mouse,
o animal, de facto, vive.

[305] 13:56it doesn't initiate virulence right away.
Pensamos que esta seja a nova geração de antibióticos

[306] 13:58It gets in, it starts growing, it starts secreting
e que nos vai resolver, pelo menos inicialmente,

[307] 14:01its quorum sensing molecules.
este grande problema da multirresistência.

[308] 14:03It recognizes when it has enough bacteria
Espero que percebam que as bactérias conseguem falar entre elas,

[309] 14:05that now they're going to launch their attack,
que usam palavras químicas,

[310] 14:07and the animal dies.
que têm um léxico químico incrivelmente complicado,

[311] 14:09What we've been able to do is to give these virulent infections,
que só agora começámos a descobrir.

[312] 14:12but we give them in conjunction with our anti-quorum sensing molecules --
E. claro, isso permite às bactérias serem multicelulares.

[313] 14:16so these are molecules that look kind of like the real thing,
Com o mesmo espírito do TED, fazem coisas em conjunto,

[314] 14:18but they're a little bit different which I've depicted on this slide.
porque isso faz a diferença.

[315] 14:21What we now know is that if we treat the animal
Acontece que as bactérias têm estes comportamentos coletivos,

[316] 14:24with a pathogenic bacterium -- a multi-drug-resistant pathogenic bacterium --
e levam a cabo tarefas

[317] 14:28in the same time we give our anti-quorum sensing molecule,
que nunca conseguiriam terminar se atuassem apenas individualmente.

[318] 14:32in fact, the animal lives.
O que também gostava de vos dizer

[319] 14:34We think that this is the next generation of antibiotics
é que esta é a invenção da multicelularidade.

[320] 14:38and it's going to get us around, at least initially,
As bactérias existem na Terra há milhares de milhões de anos,

[321] 14:40this big problem of resistance.
Os seres humanos - umas centenas de milhar.

[322] 14:42What I hope you think, is that bacteria can talk to each other,
Pensamos que as bactérias fizeram as regras

[323] 14:45they use chemicals as their words,
que as organizações multicelulares seguem.

[324] 14:48they have an incredibly complicated chemical lexicon
Pensamos que, ao estudar as bactérias,

[325] 14:51that we're just now starting to learn about.
vamos ganhar mais conhecimentos sobre a multicelularidade no corpo humano.

[326] 14:53Of course what that allows bacteria to do
Sabemos que, se conseguirmos perceber as regras e os princípios

[327] 14:56is to be multicellular.
nestes organismos primitivos,

[328] 14:58So in the spirit of TED they're doing things together
podemos esperar que eles se apliquem

[329] 15:01because it makes a difference.
a outras doenças e comportamentos humanos.

[330] 15:03What happens is that bacteria have these collective behaviors,
Espero que tenham aprendido

[331] 15:07and they can carry out tasks
que as bactérias se conseguem distinguir umas das outras.

[332] 15:09that they could never accomplish
Usando estas duas moléculas, elas dizem "eu" e dizem "tu".

[333] 15:11if they simply acted as individuals.
Mais uma vez, é isso que nós também fazemos,

[334] 15:13What I would hope that I could further argue to you
tanto numa forma molecular como de forma sensorial,

[335] 15:16is that this is the invention of multicellularity.
mas eu interesso-me pela parte molecular.

[336] 15:19Bacteria have been on the Earth for billions of years;
É exatamente isto que acontece no nosso corpo.

[337] 15:23humans, couple hundred thousand.
As células do coração e as dos rins nunca se misturam.

[338] 15:25We think bacteria made the rules
Por causa de toda a química nos bastidores,

[339] 15:27for how multicellular organization works.
estas moléculas que identificam cada grupo de células,

[340] 15:30We think, by studying bacteria,
e quais as suas funções.

[341] 15:33we're going to be able to have insight about multicellularity in the human body.
Mais uma vez, pensamos que foram as bactérias que inventaram isto,

[342] 15:37We know that the principles and the rules,
e que nós apenas fizemos evoluir alguns pormenores,

[343] 15:39if we can figure them out in these sort of primitive organisms,
mas todas as ideias estão nestes sistemas simples

[344] 15:41the hope is that they will be applied
que podemos estudar.

[345] 15:43to other human diseases and human behaviors as well.
Finalmente, só para reiterar que há este lado prático,

[346] 15:47I hope that what you've learned
nós fizemos moléculas sem sentido de quórum

[347] 15:49is that bacteria can distinguish self from other.
que estão a ser desenvolvidas como novas formas de terapêutica.

[348] 15:52By using these two molecules they can say "me" and they can say "you."
Para terminar, um presente para todas as bactérias boas e miraculosas

[349] 15:55Again of course that's what we do,
que vivem na Terra,

[350] 15:57both in a molecular way,
também fizemos moléculas pró-sentido de quórum.

[351] 15:59and also in an outward way,
O nosso alvo era fazer com que estes sistemas funcionassem melhor

[352] 16:01but I think about the molecular stuff.
Lembrem-se que têm 10 vezes mais células bacterianas

[353] 16:03This is exactly what happens in your body.
no corpo, a manter-nos saudáveis.

[354] 16:05It's not like your heart cells and your kidney cells get all mixed up every day,
Tentámos melhorar a conversação

[355] 16:08and that's because there's all of this chemistry going on,
das bactérias que vivem como mutualistas, connosco,

[356] 16:11these molecules that say who each of these groups of cells is,
na esperança de nos tornar mais saudáveis,

[357] 16:14and what their tasks should be.
melhorar essas conversas,

[358] 16:16Again, we think that bacteria invented that,
para as bactérias poderem fazer coisas que nós queremos que elas façam

[359] 16:19and you've just evolved a few more bells and whistles,
melhor do que elas fariam sozinhas.

[360] 16:22but all of the ideas are in these simple systems that we can study.
Por fim, queria mostrar uma coisa.

[361] 16:26The final thing is, again just to reiterate that there's this practical part,
Este é o meu grupo em Princeton, em Nova Jérsia.

[362] 16:30and so we've made these anti-quorum sensing molecules
Tudo o que apresentei foi descoberto por alguma pessoa nesta fotografia.

[363] 16:33that are being developed as new kinds of therapeutics.
Espero que, quando aprendam coisas novas,

[364] 16:36But then, to finish with a plug for all the good and miraculous bacteria
por exemplo como o mundo natural funciona

[365] 16:39that live on the Earth,
quero-vos dizer que, quando leem alguma coisa num jornal

[366] 16:41we've also made pro-quorum sensing molecules.
ou ouvem uma apresentação

[367] 16:43So, we've targeted those systems to make the molecules work better.
sobre qualquer coisa ridícula no mundo natural

[368] 16:46Remember you have these 10 times or more bacterial cells
isso foi descoberto por um jovem.

[369] 16:50in you or on you, keeping you healthy.
A ciência é feita por esse grupo demográfico.

[370] 16:52What we're also trying to do is to beef up the conversation
Todas aquelas pessoas têm entre 20 e 30 anos,

[371] 16:55of the bacteria that live as mutualists with you,
e são elas o motor que leva às descobertas científicas neste país.

[372] 16:58in the hopes of making you more healthy,
Tenho muita sorte em poder trabalhar com um grupo assim.

[373] 17:00making those conversations better,
Estou sempre a ficar mais velha, mas eles têm sempre a mesma idade,

[374] 17:02so bacteria can do things that we want them to do
é um trabalho delicioso.

[375] 17:05better than they would be on their own.
Quero agradecer-vos pelo convite.

[376] 17:08Finally, I wanted to show you
É um grande orgulho para mim poder vir a esta conferência.

[377] 17:10this is my gang at Princeton, New Jersey.
(Aplausos)

[378] 17:12Everything I told you about was discovered by someone in that picture.
Obrigada.

[379] 17:16I hope when you learn things,
(Aplausos)

[380] 17:18like about how the natural world works --
--380--

[381] 17:20I just want to say that whenever you read something in the newspaper
--381--

[382] 17:23or you get to hear some talk about something ridiculous in the natural world
--382--

[383] 17:26it was done by a child.
--383--

[384] 17:28Science is done by that demographic.
--384--

[385] 17:30All of those people are between 20 and 30 years old,
--385--

[386] 17:34and they are the engine that drives scientific discovery in this country.
--386--

[387] 17:38It's a really lucky demographic to work with.
--387--

[388] 17:41I keep getting older and older and they're always the same age,
--388--

[389] 17:44and it's just a crazy delightful job.
--389--

[390] 17:47I want to thank you for inviting me here.
--390--

[391] 17:49It's a big treat for me to get to come to this conference.
--391--

[392] 17:52(Applause)
--392--

[393] 17:57Thanks.
--393--

[394] 17:58(Applause)
--394--