https://frosthead.com

Ακούγοντας τα βακτηρίδια

Bonnie Bassler, τα παπούτσια της ξεκίνησαν, τα γόνατα επάνω και τα κτυπημένα πόδια πιέζονται στο χείλος του πίνακα αίθουσας συνεδριάσεων, παρακολουθώντας με μια αίσθηση συγκρατημένων προσδοκιών ως ερευνητής στο παγκοσμίου φήμης εργαστήριο μικροβιολογίας του Πανεπιστημίου του Πρίνστον αναμένεται να παρουσιάσει την πιό πρόσφατη πειραματική αποτελέσματα στα άλλα μέλη της ομάδας της. Ο Yunzhou Wei είναι γνωστός για τις καμπάνιες του και δεν απογοητεύει. Οι διαφάνειες των cast μελών της σειράς του αγαπημένου τηλεοπτικού εγκλήματος αναβοσβήνουν στην οθόνη και ξεκινά μια σύντομη, αθλητική συζήτηση για τα μαθήματα που οι επιστήμονες θα μπορούσαν να αποκομίσουν από τις εκπομπές: Εμπιστευθείτε τα ένστικτά σας! Αλλά αναζητήστε και αποδείξεις! Στη συνέχεια, τίθεται μια πιο πιεστική ερώτηση: ποιος τηλεοπτικός χαρακτήρας θα ήθελε να παίξει ο Bassler; Ο ιδιοφυής αναλυτής συμπεριφοράς; Όχι, όχι, όχι ο "άνδρας", λέει ο Μπάσλερ. Λοιπόν, τι γίνεται με τον πρωταρχικό και αρκετά εγκληματολογικό ανθρωπολόγο; Όχι, το μυαλό του διάσημου επιστήμονα είναι κατασκευασμένο. "Θέλω να είμαι της, " λέει η Bassler, δείχνοντας την Ειδική Αντιπρόσωπο Jennifer "JJ" Jareau, την βόρεια σφαίρα στο πρόγραμμα CBS "Criminal Minds." Η υπόθεση κλείνει, λέει ο Bassler. "Ας επιστρέψουμε τώρα στα μόρια."

Ο χαρακτήρας του Jareau κοστίζει εξαιρετικά καλά το Bassler. Ο Jareau είναι το πρόσωπο της ομάδας της επικοινωνίας, ο σύνδεσμος μέσων ενημέρωσης μεταξύ του FBI και του εξωτερικού κόσμου. Ο Μπάσλερ, 48 ετών, έχει πετύχει εξαιρετικά την καριέρα της, κερδίζοντας δάφνες όπως το βραβείο "genius" του Ιδρύματος MacArthur, μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, μια πολυπόθητη θέση στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes και στην προεδρία της Αμερικανικής Εταιρείας Μικροβιολογίας. Και όλα αυτά μπορούν να ανιχνευθούν στην βαθιά εκτίμησή της για τη δύναμη της επικοινωνίας. Τα μηνύματα είναι το μέσο στο οποίο λάμπει ο Bassler.

Ο Bassler βρίσκεται στην πρώτη γραμμή του ταχέως αναπτυσσόμενου πεδίου της «ανίχνευσης απαρτίας», της μελέτης του τρόπου με τον οποίο τα μικρόβια επικοινωνούν μεταξύ τους καθώς κινούνται για την οικοδόμηση της τεράστιας αλληλοσυνδεόμενης υποδομής της ζωής στην οποία εξαρτώνται τα μακροσκοπικά. Τα τελευταία χρόνια η ίδια και άλλοι μικροβιολόγοι έχουν ανακαλύψει ότι τα βακτηρίδια δεν είναι οι θαμπός σοφοί της μακροχρόνιας φήμης, που περιέχουν μόνο να πιπιλίζουν τα τρόφιμα, να διπλασιάζουν το μέγεθός τους, να διαιρούν τη μέση και να επαναλαμβάνουν αδιάλειπτα, δεν παίζουν τίποτε άλλο από το αμβλύ, εαυτοί. Αντίθετα, τα βακτήρια αποδεικνύονται τα αρχικά νέα σκουλήκια, κολλημένα με τα κινητά τους τηλέφωνα και τις γραμμές συνομιλίας στο Διαδίκτυο. Συζητούν σε μια σύνθετη χημική γλώσσα, χρησιμοποιώντας μόρια για να ειδοποιήσουν ο ένας τον άλλον για το ποιος είναι έξω εκεί, σε ποιους αριθμούς και πώς καλύτερα να συμπεριφέρονται δεδομένης της σημερινής εταιρείας. Τα βακτήρια εξετάζουν τις τάξεις τους, μετράνε τα κεφάλια, και αν ο θρόνος είναι αρκετά μεγάλος και ομοιοπαθητικός - εάν υπάρχει απαρτία - ενεργούν. Μέσω της χημικής σηματοδότησης, μικροσκοπικά βακτηριακά κύτταρα μπορούν να ενώσουν και να εκτελέσουν το έργο των γιγάντων. Μπορούν να λιπασματοποιήσουν έναν ελέφαντα, να γονιμοποιήσουν ένα δάσος από δρύινα δάση ή να φωτίσουν τους ωκεανούς στην αφανή κοκκινωπή λάμψη της βιοφωταύγειας. Ορισμένες βακτηριακές συμπαιγνίες είναι πολύ λιγότερο γοητευτικές και κάνουν πραγματική βλάβη. Η μοριακή επικοινωνία επιτρέπει 600 διαφορετικά είδη βακτηριδίων να οργανωθούν στην οδοντική πλάκα που προκαλεί τερηδόνα, για παράδειγμα, και πιθανόν να επιτρέψει τα δυσάρεστα παθογόνα που προκαλούν στρεπτοκοκκική πνευμονία ή δονωτική πανώλη για να απελευθερωθούν οι τοξίνες τους για μέγιστη επίδραση τους ανθρώπους τους.

Στην αποκρυπτογράφηση των αποχρώσεων της βακτηριακής επικοινωνίας, οι βιολόγοι έχουν μάθει ότι τα λεξικά εμφανίζονται σε δύο ξεχωριστά στυλ: ιδιωτικά και δημόσια. Κάθε βακτηριακό είδος έχει τη δική του διάλεκτο, μια μοριακή υπογραφή που μπορεί να γίνει κατανοητή μόνο από άλλους του είδους της. Η Μπάσλερ έκανε τη φήμη της να ανακαλύψει ότι τα βακτήρια επίσης κυκλοφορούν στο δεύτερο, πιο παγκοσμίως αναγνωρισμένο σύνολο σημάτων που φαίνεται να χρησιμεύουν ως βακτηριακή εσπεράντο. "Τα βακτήρια μπορούν να μιλάνε μεταξύ τους", λέει. "Δεν μπορούν μόνο να μιλήσουν, αλλά είναι πολύγλωσσοι."

"Η Bonnie είναι ο πρωταθλητής των βακτηριακών συνομιλιών", λέει ο Richard Losick, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. "Αυτό είναι ένα πεδίο που ξεκινά από τη δεκαετία του '70, αλλά την έχει ενεργοποιήσει με αξιοσημείωτο τρόπο".

"Η δουλειά της είναι πρωτοποριακή", λέει ο Jo Handelsman, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο Yale. "Συνηθίζαμε να σκεφτόμαστε την βακτηριακή επικοινωνία ως κάτι συγκεκριμένο για το είδος, αλλά πραγματικά άνοιξε την πιθανότητα ότι η διαπροσωπική επικοινωνία είναι ένα μεγάλο μέρος της ιστορίας που προκαλεί απαρτία".

Πολύ αστεία, ο επιστήμονας που βοήθησε να αποκαλύψει αυτά τα βακτήρια είναι πολύγλωσσος ... δεν είναι. «Τι περιμένεις;» μιλάει. "Είμαι Αμερικανός! Μιλαω αγγλικα!"

Η εισβολή του Bassler σε μικροβιακά ιδιώματα είναι περισσότερο από ακαδημαϊκό ενδιαφέρον. Το έργο μπορεί να έχει αντίκτυπο σε αυτό που τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων ονομάζουν ένα από τα "πιό πιεστικά προβλήματα δημόσιας υγείας" στον κόσμο σήμερα: αντίσταση στα αντιβιοτικά. Τα τελευταία χρόνια, η υπερβολική χρήση ναρκωτικών όπως η πενικιλίνη για τη θεραπεία των ωοθηκών παιδικής ηλικίας ή για τον εμβολιασμό των ζώων που έχουν συσσωρευτεί στις εργοστασιακές εκμεταλλεύσεις έχει προκαλέσει την εμφάνιση «superbugs», βακτηριακών στελεχών ικανών να σηκώσουν σχεδόν όλα τα συμβατικά αντιβιοτικά.

Ο Bassler και οι συνομήλικοί του είναι φρουροί αισιόδοξοι ότι οι αντιλήψεις τους στο κύκλωμα της ανίχνευσης απαρτίας θα οδηγήσουν τελικά σε μια νέα, ασφαλέστερη γενιά αντιβιοτικών. Αντί να επιδιώκουν να καταστρέψουν τα βακτήρια εντελώς, όπως κάνουν τα σημερινά αντιβιοτικά - μια προσέγγιση που εύκολα οδηγεί στην αντοχή στα φάρμακα - η νέα θεραπευτική θα απλώς παγιδεύει τα μοριακά μηνύματα που προκαλούν τα βακτήρια να προκαλέσουν ασθένεια. Ο Bassler εξηγεί τη διαφορά μεταξύ των δύο προσεγγίσεων με αυτόν τον τρόπο: "Ας πούμε ότι είμαι βακτήριο και με χτυπάτε με ένα φάρμακο όπως η πενικιλίνη που σκάει τη βακτηριακή μεμβράνη, αλλά τυχαίνει να έχει μια μετάλλαξη που με κάνει να μην είναι ανατριχιαστικό αποτέλεσμα ", λέει. «Δεν υπάρχει αμφιβολία γι 'αυτό, θα έχω ένα άμεσο πλεονέκτημα ανάπτυξης».

Αλλά ας υποθέσουμε ότι χρησιμοποιείτε ένα φάρμακο ανίχνευσης κατά της απαρτίας που έχει σχεδιαστεί για να αναστέλλει τη βακτηριακή επικοινωνία, συνεχίζει, "και είμαι ένα βακτήριο με μια μετάλλαξη που με κάνει να είμαι ανοσοποιημένος στον αναστολέα." Μεγάλη: είμαι μικρόβιο που είναι προσπαθώντας να έρθω σε επαφή με τους φίλους μου, αλλά λόγω του αποκλεισμού, κανείς γύρω μου δεν ακούει. Εάν η μολυσματικότητα εξαρτάται από την αποτελεσματική βακτηριακή επικοινωνία, λέει, η μόνη μου μικρή μετάλλαξη δεν θα μου δώσει κανένα πλεονέκτημα ανάπτυξης: "Τι καλό με κάνει;"

Ο Thomas Silhavy, ένας μικροβιολόγος στο Princeton, ο οποίος ήταν επικεφαλής της επιτροπής σχολών που προσέλαβε τον Bassler πριν από 16 χρόνια ("χτύπησα ένα σπίτι", λέει ότι την προσλαμβάνει, "το έβγαλα έξω από το πάρκο"), είναι από εκείνους με μεγάλες ελπίδες για ενδεχόμενες αλλαγές από τις μελέτες ανίχνευσης απαρτίας. "Φυσικά, είναι πάντα μια μεγάλη πρόκληση πολλών εκατομμυρίων δολαρίων να μετατρέψουμε τη βασική έρευνα σε φάρμακο εγκεκριμένο από το FDA", λέει. "Αλλά νομίζω ότι υπάρχει μια πολύ πραγματική ευκαιρία ότι αυτή η προσέγγιση θα λειτουργήσει και θα μας δώσει νέα εργαλεία για την παρέμβαση σε συγκεκριμένες ασθένειες." Αναφέρει την περίπτωση της κυστικής ίνωσης, μια συγγενή διαταραχή στην οποία η βλέννα συσσωρεύεται στους πνεύμονες και φιλοξενεί αποικίες βακτηρίων ψευδομονάδες. Οι λοιμώξεις που οι κανονικοί ενήλικες θα βγάζονταν εύκολα θα μπορούσαν να γεμίσουν για χρόνια ασθενείς με κυστική ίνωση, μέχρις ότου μια μέρα η χρόνια μετατραπεί σε μολυσματικό και κατακλύζει το σώμα: η ανεξέλεγκτη μόλυνση από ψευδομονάδα είναι μια σημαντική αιτία θανάτου σε άτομα με την ασθένεια. Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει την εμφάνιση λοιμογόνων παραγόντων στην απελευθέρωση μορίων αίσθησης απαρτίας, των χημικών αγγελιοφόρων που υποκινούν τα βακτήρια να αρχίσουν να λειτουργούν ως ομάδα. Θεωρητικά, λέει ο Silhavy, ένα φάρμακο που εμπόδισε τις ψευτομοναλικές κλήσεις σε χάος μπορεί να αποδειχθεί ανεκτίμητο στη θεραπεία της καταστροφικής διαταραχής.

Ο Bassler και άλλοι ερευνητές έχουν εντοπίσει μια σειρά μορίων που διαταράσσουν την αίσθηση απαρτίας σε πειράματα δοκιμαστικού σωλήνα με βακτήρια ψευδομονάδας και χολέρας. τα μόρια δοκιμής φαίνονται να προστατεύουν τους σκώληκες που εκτίθενται στα μολυσματικά μικρόβια. Bassler προσπάθησε ακόμη και το χέρι της για την ανάπτυξη φαρμάκων με μια νεοσυσταθείσα εταιρεία πριν από μερικά χρόνια. Η προσπάθεια κατέρρευσε και είναι η πρώτη που παραδέχεται ότι ένα φάρμακο που βασίζεται στην προσέγγιση είναι πιθανώς μια δεκαετία ή και περισσότερο. Παρ 'όλα αυτά, η πιθανότητα να μεταφραστεί η εργασία της από το εργαστήριο στο κρεβάτι είναι μέρος της συνεχιζόμενης έμπνευσής της.

«Είμαστε επιστήμονες, είμαστε περίεργοι για το πώς δουλεύει η φύση, αλλά και εμείς κάνουμε καλοκαίρι», λέει. "Είναι φανταστικό να πιστεύουμε ότι τα ίδια πειράματα που θα κάναμε για να κατανοήσουμε πώς εισέρχονται οι πληροφορίες στα κύτταρα θα μπορούσαν να έχουν και μια πρακτική πλευρά σε αυτά».

Είναι ένα ηλιόλουστο Σάββατο στη Φιλαδέλφεια, και σε εξωτερικούς χώρους, σε ένα πάρκο, είναι όπου οι περισσότεροι άνθρωποι μπορούν να επιλέξουν να είναι. Ωστόσο, η αίθουσα διδασκαλίας στο Wagner Free Institute of Science, με το απαλό πορτοκαλί φωτισμό, τις ξύλινες καρέκλες, τα αποξηραμένα φουντούκια, τα ανθρώπινα κρανία και άλλα βικτοριανά bric-a-brac, είναι γεμάτα από ανθρώπους που γοητεύει η γυναίκα μπροστά, που φαίνεται να είναι που φέρει το δικό της κομμάτι του ήλιου. Οι δεξιότητες επικοινωνίας του Μπάσλερ δεν περιορίζονται στη διάσπαση πιατών πιάτων Petri. Είναι δυναμό ενός δημόσιου ομιλητή, ο οποίος ταλανίζει τακτικά επαγγελματικά και λαϊκά ακροατήρια όπως αυτή με τις έντονες περιγραφές της μικροβιακής πολιτικής. "Μπορεί να είναι πολύ χαρισματικός, αλλά με αρκετή ελπίδα να σας ενημερώσει ότι είναι σοβαρός επιστήμονας", λέει ο Stephen Winans του Πανεπιστημίου Cornell. Οι άνθρωποι αγαπούν το στεγνό της χιούμορ και το μείγμα του μεγαλειώδους μεγαλοπρέγια της diva και aw-shucks επιμονή ότι είναι απλώς ένας «απατεώνας» που κάνει «γενετική για dopes».

"Τα βακτήρια είναι οι παλαιότεροι οργανισμοί στη γη", αναφέρει ο Bassler από τη σκηνή. "Έχουν εδώ εδώ και τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Αποτελούν το 50% της βιομάζας της γης και σχεδόν το 100% της βιοποικιλότητας της. "

Αν νομίζετε ότι τα βακτηρίδια, πιθανώς σκέφτεστε τη νόσο, τη σήψη και τα μικρόβια, και φτάστε στο απολυμαντικό του χεριού σας. Ο Μπάσλερ θέλει να σε κάνει ευθεία. "Ζείτε σε στενή σχέση με τα βακτηρίδια και δεν θα μπορούσατε να επιβιώσετε χωρίς αυτά", λέει. Τριλιλάρια ανθρώπινων κυττάρων αποτελούν το ανθρώπινο σώμα, αλλά υπάρχουν τουλάχιστον δέκα φορές ο αριθμός των βακτηριακών κυττάρων σε εσάς ή σε σας. Είστε, στην καλύτερη περίπτωση, μόνο 10 τοις εκατό άνθρωπος. Τα βακτήρια επικαλύπτουν το δέρμα σας σε μια ελαφριά προστατευτική θωράκιση, η οποία βοηθά να κρατήσετε τα επιβλαβή μικρόβια στον κόλπο. Τα βακτήρια στο έντερο σας κάνουν τις βιταμίνες Κ και Β12. Μας αρέσει το μαρούλι; Η εντερική σας χλωρίδα δημιουργεί ένζυμα για να τα αφομοιώσετε. Είναι μια χαρούμενη υπόθεση trans-taxa tit-for-tat. Για τα βακτηρίδια, "είναι η καλή ζωή, είναι λιτή πόλη" για να κατοικήσουν στα πλούσια περιχώματα ενός ανθρώπου, λέει ο Μπάσλερ. Είναι πολύ καλύτερα, συνεχίζει, από το χτύπημα μόνοι τους "σε μια λακκούβα ή ελεύθερη-ζουν στον ωκεανό. Αυτά είναι οι ερήμεις των θρεπτικών ουσιών σε σύγκριση με εμάς. "Τα βακτήρια μπορεί να είναι μικροσκοπικά - τρία εκατομμύρια μπορούν να χωρέσουν σε ένα pinhead - αλλά δεν είναι αόρατα. Την επόμενη φορά που θα επισκεφτείτε το Grand Canyon και η καρδιά σας θα ανεβαίνει στις υπέροχες ροκ φράουλα-ραβέντι, πάρτε μια στιγμή για να ευχαριστήσετε τους κατασκευαστές. "Τα βακτηρίδια ανοργανοποίησαν τους βράχους, έβαλαν το σίδερο", λέει ο Μπάσλερ. «Έκαναν τη γεωλογία που βλέπουμε».

Ο Μπάσλερ δεν ζει μακριά από την πανεπιστημιούπολη του Πρίνστον με τον σύζυγό της, Τοντ Ράιχαρτ, και τη γάτα τους, Σπάρκ. Ο Reichart, 48 ετών, είναι ηθοποιός και σχεδιαστής ιστοσελίδας. Το σπίτι του 1915 είναι συμπαγές και κομψό και όλα τα δωμάτια είναι βαμμένα με διαφορετικά φωτεινά χρώματα. "Δεν φοβόμαστε το χρώμα, " λέει ο Bassler, "και το χρώμα είναι κάτι που συμφωνούμε." Οι δύο έχουν αυτό που ένας φίλος περιγράφει ως μια "παιχνιδιάρικα φιλικό αγώνα" σχέση. Διαμαρτύρεται ότι είναι αδύναμος. Παραπονείται ότι δεν ακούει. «Είστε ακόμα εδώ;» λέει, βλέποντας τον. "Δεν έχετε κάπου να είστε;" Συγγνώμη, Bonnie, λέει. «Είμαι ένα αφηρημένο γεγονός της ζωής σου». Αλλά όταν τελικά φύγει για το βράδυ, λέει: «Μας αρέσει πραγματικά να είμαστε μαζί και να κάνουμε τα πράγματα μαζί. Ο Todd είναι ο μεγαλύτερος μου φίλος. "Προσπάθησαν να έχουν παιδιά, αλλά δεν συνέβη. "Δεν είναι σαν να υπάρχει κενό", λέει. «Είμαι χαρούμενος άνθρωπος. Είναι ένας ευτυχισμένος άνθρωπος. Έχουμε μια εκπληκτικά πλούσια ζωή και έχω όλα αυτά τα παιδιά στο εργαστήριό μου. "

Ο Bassler μεγάλωσε στο Μαϊάμι και αργότερα στο Danville της Καλιφόρνιας με τον πατέρα του επιχειρηματία, τη μητέρα του στο σπίτι, την μεγαλύτερη αδελφή, την Elissa και τον μικρότερο αδελφό Rod. Είχε κούκλες Barbie. ήταν επίσης jock. «Ήμουν ένας τεράστιος αθλητής ως παιδί», είπε. «Ήμουν σε κάθε αθλητική ομάδα». Ήταν επίσης καλός φοιτητής, και όταν έμεινε χαμένος, η μητέρα της την ώθησε πίσω στη γραμμή. «Θα μου έλεγε ότι όταν ήταν στο κολέγιο, μια γυναίκα δεν μπορούσε παρά να είναι ένα από τα δύο πράγματα, ένας δάσκαλος ή μια νοσοκόμα», λέει ο Bassler. "Όμως, εσύ, θα έλεγε, μπορείς να είσαι οτιδήποτε θέλεις." Βλέποντας ότι η Bonnie αγάπησε τα ζώα, η μητέρα της βρήκε μια εθελοντική θέση σε ένα ζωολογικό κήπο στο Μαϊάμι. «Έπρεπε να είμαι εκεί με τις καμήλες, να δουλεύω σε ένα λιοντάρι», είπε ο Μπάσλερ. «Ήταν η πιο ωραία δουλειά στον κόσμο». Αργότερα η μητέρα της βοήθησε να εξασφαλίσει μια θέση σε μια εγκατάσταση Kaiser Aluminium κοντά στο Danville, δοκιμάζοντας δείγματα βωξίτη από ορυχεία. "Έτσι έβαλα τον εαυτό μου στο κολλέγιο", λέει ο Bassler. «Βρήκα ότι μου άρεσε να δουλεύω σε ένα εργαστήριο». Παρακολούθησε το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις και αποφάσισε να ασχοληθεί με τη βιοχημεία.

Η Μπάσλερ ήταν μόλις 21 ετών όταν η μητέρα της διαγνώστηκε με μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου. Τρεις μήνες αργότερα, στην ηλικία των 46 ετών, πέθανε. Η απώλεια είναι ένα κενό το οποίο ο Μπάσλερ δεν φαίνεται να σφραγίζει. "Είμαι μεγαλύτερης ηλικίας τώρα από ότι ήταν", λέει η Μπάσλερ, τα μάτια της στενεύονται με δάκρυα. «Θεέ μου, ποια είναι η απόρριψη».

«Μακάρι να μπορούσα να της πω ότι όλα μου φωνές για να μελετήσω και να ρυθμίσω το χρονοδιακόπτη όταν ασκούσα πιάνο αξίζει τον κόπο», λέει. «Μακάρι να μπορούσα να της πω πόσο μεγάλη είναι αυτή η ζωή».

Η Bassler αναθέτει χρόνο και τόπο στην αρχή του μεγάλου μέρους της ζωής της: την ημέρα μιας διάλεξης στο μεταπτυχιακό σχολείο, όταν έμαθε για πρώτη φορά το καλαμάρι bobtail και το εκπληκτικό βατόμουρο χρωματισμένο όνειρο. Το καλαμάρι ζει από την ακτή της Χαβάης και ξοδεύει τις μέρες του με ασφάλεια θάβεται στην άμμο, αναδύεται νύχτα για να κυνηγήσει. Πετάει κοντά στην επιφάνεια του νερού και περιμένει για να περάσει το φαγητό, όπως γαρίδες άλμης. Για να αποφύγετε να σκιάσετε μια σκιά που θα πυροδότησε την κάλυψη, το καλαμάρι χρησιμοποιεί ένα μικρό τέχνασμα. Κάτω από την προστατευτική εξωτερική θήκη ή μανδύα του, είναι οι λοβοί που διογκώνονται με βιοφωταύγεια βακτηρίδια, δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια Vibrio fischeri που εκπέμπουν χημικά ένα δροσερό μπλε κοβαλτίου. Το καλαμάρι μπορεί να αισθανθεί πόσο φεγγαρόφωτο το χτυπά, και ρυθμίζει τα ανοίγματα στα λαμπερά λοβούς του ανάλογα. Με το φως από πάνω και κάτω ισορροπημένο, τα καλαμάρια μπορούν να κυνηγήσουν χωρίς σκιά. Το καλαμάρι παίρνει καμουφλάζ, τα βακτηρίδια παίρνουν καταφύγιο και θρεπτικά συστατικά, και οι επιστήμονες όπως ο Bassler έχουν ένα θαυμάσιο σύστημα για να πετάξουν, ένα όπου ο λαμπτήρας "aha!" Είναι κάτι περισσότερο από μια μεταφορά.

Μελετώντας τον V. fischeri, οι ερευνητές έμαθαν για την βακτηριακή κοινωνικότητα. Διαπίστωσαν ότι τα βακτηρίδια θα φώτιζαν μόνο όταν ήταν μέσα σε ένα πλήθος, γεμάτα μαζί, και θα απέκλειναν από τη λάμψη αν έπιαζαν μακριά από τους συναδέλφους τους στην μοναδική αραίωση της θάλασσας. Οι ερευνητές απομόνωσαν το μόριο που επέτρεψε στα βακτήρια να παρακολουθούν το ένα το άλλο. το ονόμασαν αυτοδιεγέρτη.

Αφού απέκτησε το διδακτορικό της στη βιοχημεία στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, ο Bassler εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Ινστιτούτο Agouron, ερευνητικό ίδρυμα στο La Jolla. Ενώ εκεί έπεσε σκληρά για να αναβοσβήνει καλαμάρι και άλλα φανάρια της θάλασσας. Σπούδασε V. fischeri και μεταφέρθηκε σε ένα σχετικό είδος που ονομάζεται Vibrio harveyi . Της άρεσε η ευκολία χειρισμού των βακτηριδίων, πώς θα μπορούσε να κάνει μεταλλάξεις, να ωθήσει γονίδια γύρω, σταυρωτά και backcross στελέχη. Μας άρεσε ιδιαίτερα το γεγονός ότι οι περίεργοι φωτεινοί ιπποδρομικοί της θα λάμψουν αν έκανε το σωστό αλλά όχι αν το πείραμα έσπασε, ένας ορατός δείκτης που η ερευνητική του ομάδα εξακολουθεί να εκμεταλλεύεται σήμερα. "Αν μπορείτε να απενεργοποιήσετε το διακόπτη φώτων στο εργαστήριό μου, " λέει ο Bassler, "είστε καλοί".

Κατά τη διάρκεια της μελέτης του Β. Harveyi, ο Bassler βοήθησε να κάνει μερικές βασικές ανακαλύψεις: πρώτον, ότι ο V. harveyi είχε τη δική του, χημικά ξεχωριστή έκδοση ενός autoinducer, ένα σήμα μόνο για μέλη για την παρακολούθηση των τοπικών αριθμών V. harveyi . δεύτερον, ότι τόσο ο V. harveyi όσο και ο V. fischeri εκκρίνουν και αποκρίνονται σε άλλο είδος μορίου. Το μόριο αυτό μπόρεσε να βγει από το V. harveyi και το V. fischeri, ανεξάρτητα από την πηγή του. Ο Μπάσλερ είχε σκοντάψει στη βακτηριακή του εσπεράντο. Ονομάστηκε ο μοριακός αυτοκαταστροφικός παράγοντας 2 και πολύ σύντομα το βρήκε σχεδόν σε κάθε είδος βακτηρίων που έλεγξε: σε shigella, σαλμονέλα, E. coli και Yersinia pestis, τον φορέα της πανώλης.

Ο Bassler και οι συνάδελφοί του εξέτασαν το μόριο σε ατομική λεπτομέρεια και είδαν αυτό που μοιάζει όταν συγκολλάται από την κατάλληλη αισθητική πρωτεΐνη του - το «αυτί» που επιτρέπει στα βακτηριακά κύτταρα να ακούν την κραυγή του μορίου. Έχουν αρχίσει να καταγράφουν με ακρίβεια πώς τα διαφορετικά είδη βακτηριδίων αποκρίνονται στο γενικό σήμα όταν παραδίδονται είτε μόνα τους είτε σε συνδυασμό με άλλα μόρια που ανιχνεύουν την απαρτία. Έχουν δείξει, για παράδειγμα, ότι όταν τα βακτηρίδια της χολέρας λαμβάνουν ένα μείγμα από τα ιδιωτικά σήματα της χολέρας και το σήμα που μοιράζονται όλοι μαζί σε όλα τα βακτήρια, τα μικρόβια χολέρας γίνονται εξαιρετικά μολυσματικά. Έχουν διαπιστώσει ότι τα μόρια κοινής γλώσσας μικρομοριοποιούνται από κυτταρικά δεσμευμένα κύτταρα που ονομάζονται μικρά RNAs. Έχουν διαπιστώσει ότι το σύστημα είναι ... περίπλοκο. "Είναι διασκεδαστικό, αλλά είναι δύσκολο", λέει ο Bassler. "Και αυτό είναι καλό, γιατί χρειάζομαι τη δουλειά".

Τα πιο ενδιαφέροντα άτομα έχουν το μερίδιό τους από αντιφάσεις, αλλά η Bonnie Bassler είναι σαν ένα ελληνικό μενού με αντιφάσεις: κάθε φορά που νομίζετε ότι έχετε φτάσει στο τέλος, αφαιρέστε μια άλλη σελίδα επιλογών. Είναι υπερήφανη. Είναι ταπεινή. Είναι ανυπόμονος. Είναι άγιος. Έχει ένα φλιτζάνι καφέ που λέει "Diva", αλλά μοιράζεται ελεύθερα τις ανασφάλειες της. "Ανησυχώ τόσο πολύ που το αστέρι μου πέφτει, ότι θα τρέξω από χυμό." Αστείο για να βαρεθεί και να θέλει να πάει στο σπίτι, αλλά σε όποιον εργάζεται μαζί της είναι μια διαρκή μηχανή αντι-ανία.

"Ο ενθουσιασμός της είναι πολύ μεταδοτικός και είναι πάντα μεταδοτικός", λέει ο μεταπτυχιακός φοιτητής Carey Nadell. "Μετά τις πρώτες συνομιλίες που είχα, όταν με ενθουσιάσει για την επιστήμη, σκέφτηκα ότι το αποτέλεσμα θα φθαρεί, όπως συμβαίνει με τα περισσότερα πράγματα. Αλλά αυτό δεν συνέβη. Πάντα γίνω πιο ευτυχισμένος για να κάνω την επιστήμη μετά από να μιλήσω μαζί της. "Αυτό το πνεύμα μαζορέτας δεν περιορίζεται στην επιστήμη. Από Δευτέρα έως Παρασκευή, ο Bassler είναι μέχρι τις 5:40 π.μ. και πηγαίνει στο τοπικό YMCA, όπου διδάσκει αεροβική για μια ώρα. "Είναι μια πολύ δύσκολη κατηγορία", λέει ο Jean Schwarzbauer, μοριακός βιολόγος του Πρίνστον, ο οποίος είναι ένας από τους πιό στενούς φίλους του Bassler και ένας αρσενικός αρουραίος. "Οι άνθρωποι έρχονται να σκέφτονται ότι η αεροβική γυμναστική είναι κάτι για το οποίο θα δουλέψετε, αλλά σας δίνει μια μέρα για να το συνηθίσετε και στη συνέχεια αρχίζει να φωνάζει - με φιλικό τρόπο - αν δεν εργάζεστε αρκετά σκληρά." Οι πελάτες επιστρέφουν για περισσότερα. "Βλέπετε πολλά και τα ίδια άτομα ξανά και ξανά", λέει ο Schwarzbauer. "Τον αποκαλεί λατρεία".

Μερικοί από τους επιστήμονες της επιστήμης έχουν παραπονεθεί ότι Bassler μερικές φορές γκρεμίζει το επίκεντρο. "Νομίζω ότι είναι πολύ ταλαντούχος επιστήμονας και προωθώ την καριέρα της", λέει ο Peter Greenberg, ο οποίος μελετά την απαρτία που αισθάνεται στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον. Πρόσθεσε, ωστόσο, ότι ο Bassler μπορεί να έχει "σκληρό χρόνο" δίνοντας στους άλλους την πίστη. Η Μπάσλερ παραδέχεται ότι είναι "ζαμπόν" και ότι είναι ευτυχής ότι το επώνυμό της ξεκινά με το Β, έτσι ώστε να βρίσκεται στην κορυφή της ιστοσελίδας του τμήματος. Ωστόσο, είναι επίσης ένας ζήλος συνεργάτης, αναζητώντας για πάντα νέους ανθρώπους με τους οποίους συνεργάζεται: χημικοί, φυσικοί, κρυσταλλογραφείς ακτίνων Χ, δομικοί βιολόγοι, μαθηματικοί, θεωρητικοί εξελικτών. Συναντήθηκε με έναν φυσικό συμπυκνωμένης ύλης, ενώ στέκεται γύρω από την απαίτηση αποσκευών σε ένα αεροδρόμιο του Μεξικού, και το επόμενο πράγμα που ήξερε ότι συνεργάστηκε μαζί του. Μια φοιτήτρια στο εργαστήριο του Bassler με την ονομασία Julie Semmelhack μίλησε στον πατέρα της, τον Marty Semmelhack, ότι δούλευε σε ένα ενδιαφέρον μόριο στο εργαστήριο. Ο πατέρας, ένας χημικός, αναγνώρισε αμέσως το δομικό προφίλ του μορίου - «Είναι φουρανόνη!» - έτσι φυσικά και ο Μπάσλερ έπρεπε να συνεργαστεί μαζί του.

"Η συνεργασία με τη Bonnie με έπεισε ότι κάτω από τις σωστές συνθήκες και με τους σωστούς ανθρώπους, η συνεργασία μπορεί να είναι πιο ικανοποιητική από την εργασία για τον εαυτό σου", λέει ο Frederick Hughson, μοριακός βιολόγος στο Princeton που μελετά τη δομή πρωτεϊνών και άλλων μορίων.

Οι επιστήμονες του διαμετρήματος Bassler έχουν συχνά 50 ή 60 άτομα που εργάζονται για αυτούς, όλοι αγωνίζονται για προσοχή και ζεστά έργα. Η Μπάσλερ έχει 15 ή 16 άτομα στο εργαστήριό της και υπερηφανεύεται για τη σωστή επιλογή των προστατευόμενων. "Μόνο δύο άνθρωποι δεν έχουν εργαστεί σε όλα αυτά τα χρόνια", λέει. Οι απαιτήσεις της είναι απλές. Εάν θέλετε να εργαστείτε στο εργαστήριό της, αν θέλετε να είστε μέλος της μάρκας Bonnie Bassler, όπως το θέτει, πρέπει να είστε εξαιρετικά φιλόδοξοι, αυτο-παρακινημένοι, έξυπνοι, ανθεκτικοί, εύχρηστοι με πιπέτα και όχι τρελό . "Η ομάδα μου επιλέγει ένα συγκεκριμένο άτομο και αυτό το άτομο τείνει να είναι πραγματικά, πολύ ωραίο", λέει. "Μετά από όλα, είναι αυτοί που θα δουλέψουν μαζί τους αγκώνα για αγκώνα για πέντε χρόνια, και παρατηρούν αυτά τα πράγματα." Ένας υποψήφιος επισκέπτεται το εργαστήριο και τα μέλη λένε στο Bassler τι σκέφτονται. «Είναι αίσθηση απαρτίας», λέει.

Τα μέλη του εργαστηρίου της είναι σαφώς δεμένα με τον Bassler. Κάποιοι έχουν ακόμη παντρευτεί. Πέρυσι, όταν ο Yunzhou Wei σχεδίαζε τους γάμους του, άκουσε από έναν άλλο επιστήμονα στο Princeton ότι η Μπάσλερ είχε άδεια να εκτελεί γαμήλιες τελετές.

"Έστειλα ένα δολάριο σε μια εκκλησία στο διαδίκτυο, και πήρα το πιστοποιητικό", λέει ο Bassler. «Είμαι βέβαιος ότι είναι μια πλήρης φορολογική απάτη». Είχε ήδη διοργανώσει δύο γάμους και ένα βάπτισμα όταν η Wei της ζήτησε να κάνει τις τιμές. «Είμαι κορόιδο», αναστενάζει ο Μπάσλερ.

"Είχαμε 60 ανθρώπους να έρχονται από όλη τη χώρα", λέει ο Wei. "Η Bonnie έκανε μια πραγματικά καλή τελετή. Μας έφερε πολύ κοντά. "

Με τους ανθρώπους, όπως και με τα βακτήρια, τίποτα δεν είναι ισχυρότερο από την κοινότητα, ενωμένο με σκοπό μόνο με τις σωστές λέξεις.

Η Natalie Angier είναι συγγραφέας επιστημών που κέρδισε το βραβείο Pulitzer και συγγραφέας του βιβλίου The Canon, Natural Obsessions και άλλων βιβλίων.

Τα βακτήρια συντονίζουν τη συμπεριφορά τους και η διακοπή των επικοινωνιών τους μπορεί να αποτρέψει ή να θεραπεύσει λοιμώξεις. Η Julia van Kessel εξετάζει βακτήρια στο εργαστήριο της Bonnie Bassler. (Zachary Donnell / Bassler Lab) "Τα βακτήρια μπορούν να μιλάνε μεταξύ τους", λέει η Bonnie Bassler. "Δεν μπορούν μόνο να μιλήσουν, αλλά είναι πολύγλωσσοι." Και ξέρει πώς να μιλήσει τις γλώσσες τους. (Richard Schulman) Τα βακτήρια Vibrio harveyi φθορίζουν όταν αισθάνονται ένα πλήθος. (Zachary Donnell / Bassler Lab) Ανταλλαγή βακτηρίων από χολέρα DNA. (Δρ Kari Lounatmaa / ερευνητές φωτογραφιών, Inc.) Τα βακτήρια Pseudomonas συχνά μολύνουν ασθενείς με κυστική ίνωση. (Science Source / Photo Researchers, Inc.) V. Harveyi μπορεί να γίνει για να ξόρκιζε. (Zachary Donnell / Bassler Lab) Τα μέλη του εργαστηρίου του Bassler, όπως ο Shu-Wen Teng, που παρουσιάζονται εδώ με μικροσκόπιο φθορισμού, μπορούν να πούν όταν τα πειράματα τους επιτύχουν, επειδή τα βακτήρια σταματούν να λάμπουν. (Zachary Donnell / Bassler Lab) Ο Teng απλώνει τα βακτήρια σε ένα πιάτο Petri. "Αν μπορείτε να αποδείξετε τα φώτα, " λέει ο Bassler, "είστε καλός". (Zachary Donnell / Bassler Lab) Το καλαμάρι bobtail φιλοξενεί λαμπερά βακτήρια που παρέχουν καμουφλάζ στο φως του φεγγαριού. (Gary Bell / OceanWideImages.com) "Είστε, στην καλύτερη περίπτωση, μόνο 10 τοις εκατό άνθρωπος", λέει ο Bassler. Τα κύτταρα μας ξεπερνούν τα βακτήρια. (Richard Schulman)
Ακούγοντας τα βακτηρίδια