Бони Баслър, обувките й изритаха, коленете нагоре и чорапи крака притиснати към ръба на масата на конферентната зала, гледа с излъчване на очакванията си като изследовател в нейната световноизвестна лаборатория по микробиология в Принстънския университет се изправя, за да представи своя последен експеримент резултати за останалите членове на нейния екип. Юнчжоу Вей е известен със своите кемпи презентации и не разочарова. Слайдове на актьорските членове на любимата му телевизионна престъпна поредица светят на екрана и той започва кратка спортна дискусия за уроците, които учените могат да извлекат от предаванията: Доверете се на инстинктите си! Но потърсете и доказателства! Тогава възниква далеч по-належащият въпрос: кой тв герой би искал да играе Баслер? Гениалният поведенчески анализатор? Не, не, не "нелепият човек", мърмори Баслер. Е, какво ще кажете за примера и доста криминалистичен антрополог? Не, ума на знаменития учен е съставен. „Искам да бъда тя“, казва Баслер, сочейки специалния агент Дженифър „Джей Джей“ Джаро, скандинавската бомба в програмата на CBS „Престъпни умове“. Случаят приключи, казва Баслер. "Да се върнем към молекулите сега."
Характерът на Яро подхожда забележително на Баслер. Jareau е човекът за комуникация на нейната група, медийната връзка между ФБР и външния свят. 48-годишната Bassler има приказно успех в кариерата си, печелейки лаври като награда за гений на фондация MacArthur, членство в Националната академия на науките, желана позиция в Медицинския институт Хауърд Хюз и председателството на Американското дружество за микробиология. И всичко това може да се проследи до дълбоката й оценка за силата на комуникацията. Съобщенията са средата, в която Bassler свети.
Bassler е начело на бързо разрастващата се област на „кворумното изследване“, изучаването на това как микробите комуникират помежду си, докато вървят към изграждането на огромната взаимосвързваща се инфраструктура на живота, от която зависим от макроби. През последните години тя и други микробиолози откриха, че бактериите не са тъпите солипсисти с дългогодишна репутация, съдържащи се само за смучене на храна, двойно по размер, разделяне на средата и повтаряне на безкрайност, без да посещават нищо друго освен тяхната тъпа, едноклетъчна същност. Вместо това бактериите се оказват оригиналните новини, залепени за техните мобилни телефони и интернет чат линии. Те разговарят на сложен химичен език, използвайки молекули, за да предупреждават един друг кой е там, в какъв брой и как най-добре да се държат, като се има предвид настоящата компания. Бактериите изследват редиците си, те броят главите, и ако тълпата е достатъчно голяма и единомислеща - ако има кворум - те действат. Чрез химическа сигнализация мъничките бактериални клетки могат да се свързват и да извършват работата на гиганти. Те могат да компостират слон, да наторят дъбова гора или да запалят океаните в зловещото сияние на биолуминесценцията. Някои бактериални сговори са далеч по-малко очарователни и нанасят реална вреда. Молекулярната комуникация позволява на 600 различни видове бактерии да се организират в слизестата зъбна плака, която води до кариес на зъбите, и това вероятно дава възможност на гадните патогени, които причиняват стрептококова пневмония или бубонна чума, да освободят времето си токсините за максимално въздействие върху техните човешки домакини.
Дешифрирайки нюансите на бактериалната комуникация, биолозите научиха, че лексиконите идват в два различни стила: частен и публичен. Всеки бактериален вид има свой диалект, молекулярен подпис, който може да бъде разбран само от други по рода си. Баслер направи славата си, като откри, че бактериите също се движат във втория, по-общопризнат набор от сигнали, който изглежда служи като бактериален есперанто. „Бактериите могат да говорят помежду си“, казва тя. „Те не само могат да говорят, но и са многоезични.“
„Бони е шампионът по бактериални разговори“, казва Ричард Лосик, микробиолог от Харвардския университет. „Това е поле, което се отнася към 70-те години на миналия век, но тя го зареди отново по забележителен начин.“
„Нейната работа е новаторска“, казва Джо Хандълсман, микробиолог от Йейлския университет. „Преди обмисляхме бактериалната комуникация като нещо специфично за вида, но тя наистина отвори възможността междувидовата комуникация да е голяма част от историята за чувство на кворум.“
Доста забавно е, че самата учена, която помогна да разкрие, че бактериите са полиглот, не е. - Какво очакваш? - промърмори тя. „Аз съм американец! Аз говоря английски!"
Набегът на Баслер в микробни идиоми представлява повече от академичен интерес. Работата може да окаже влияние върху това, което Центровете за контрол и превенция на заболяванията наричат един от „най-належащите проблеми на общественото здраве“ в света днес: резистентност към антибиотици. През последните години прекомерната употреба на лекарства като пеницилин за лечение на детски болки в ушите или за присаждане на добитък, препълнен във фермерски стопанства, породи появата на „свръхбогове“, бактериални щамове, способни да свият практически всеки от конвенционалните антибиотици, лобирани в тях.
Басслер и нейните връстници са пазени оптимистично, че техният поглед върху схемата на кворумното изследване в крайна сметка ще даде ново, по-безопасно поколение антибиотици. Вместо да се стремят да убият бактериите направо, както правят сегашните антибиотици - подход, който лесно води до лекарствена резистентност - новите терапевтици просто ще заглушат молекулярните съобщения, които предизвикват бактериите да причинят заболяване. Баслер обяснява разликата между двата подхода по този начин: „Да кажем, че съм бактерия и ме удряте с лекарство като пеницилин, което изскача бактериалната мембрана, но случайно имам мутация, която ме прави непроницаема за това изскачащ ефект “, казва тя. "Без съмнение за това, ще имам незабавно предимство на растежа."
Но да кажем, че вместо това използвате анти-кворум-чувствително лекарство, предназначено да инхибира бактериалната комуникация, тя продължава: „и аз съм бактерия с мутация, която ме прави имунизиран срещу блокера.“ Страхотно: Аз съм микроби, който опитвам се да се свържа с приятелите си, но заради блокера никой около мен не слуша. Ако вирулентността зависи от ефективната комуникация с бактериите, казва тя, моята самотна малка мутация няма да ми даде никакво предимство на растежа: „Каква полза ми прави?“
Томас Силхави, микробиолог от Принстън, който ръководеше факултетната комисия, която нае Баслер преди 16 години („Ударих се в домашни условия“, казва той, наемайки я. „Удрям го извън парка“) е сред онези с големи надежди. за евентуални спинове от проучвания за кворум. „Разбира се, винаги е голямо многомилионно предизвикателство да превърнем основните изследвания в лекарство, одобрено от FDA“, казва той. „Но мисля, че има много реален шанс този подход да работи и ни дава нови инструменти за намеса в конкретни заболявания.“ Той цитира случая с муковисцидоза, вродено заболяване, при което слузът се натрупва в белите дробове и е домакин на колонии от бактерии, наречени Pseudomonas. Инфекциите, които нормалните възрастни лесно биха отмили, могат да завършат с години при пациенти с муковисцидоза, докато един ден хроничният се превърне в вирулен и затрупа тялото: неконтролируемата инфекция с псевдомонас е основна причина за смърт сред хората със заболяването. Учените са проследили появата на вирулентност до освобождаването на молекули, чувствителни към кворум, химическите пратеници, които подтикват бактериите да започнат да действат като група. На теория, казва Силхави, лекарство, което блокира псевдомоналните призиви за хаос, може да се окаже безценно при лечението на разрушителното разстройство.
Bassler и други изследователи са идентифицирали редица молекули, които нарушават чувствителността на кворума при експерименти с епруветки с псевдомонаси и холерни бактерии; тестните молекули изглежда предпазват червеи, изложени на вирулентните микроби. Баслер дори се опита да се опита в разработването на наркотици със стартираща компания преди няколко години. Усилията бяха намерени и тя е първата, която призна, че лекарствата, базирани на подхода, вероятно са на десетилетие или повече. Независимо от това, възможността нейната работа някой ден да бъде преведена от лабораторната скамейка в нощното шкафче е част от нейното непрекъснато вдъхновение.
„Ние сме учени, любопитни сме как работи природата, но също така сме и добри хора“, казва тя. „Фантастично е да мислим, че същите експерименти, които бихме правили, за да разберем как информацията попада в клетките, могат да имат и практическа страна за тях.“
Филаделфия е слънчева събота, а на открито, в парк, е мястото, където повечето хора биха могли да изберат да бъдат. И все пак лекционната зала в Института за наука на Вагнер, със своето мрачно кехлибарено осветление, дървени столове, сушени шупли, човешки черепи и други викториански кайф-брак, е пълна с хора, омагьосани от жената отпред, която изглежда носейки собственото си парче слънце. Комуникационните умения на Bassler не се свеждат само до разгадаването на ястия от петри. Тя е динамо на публичен оратор, който редовно заслепява както професионалната, така и неприкритата публика като тази със своите ярки описания на микробната политика. „Тя може да бъде много харизматична, но само с достатъчно пищност, за да ви уведоми, че е сериозен учен“, казва Стивън Уинанс от университета Корнел. Хората обичат сухия й хумор и нейната смесица от весела дива величие и страхотно настоява, че тя е просто „самозванка“, която прави „генетика за наркотици“.
"Бактериите са най-старите организми на земята", извива се Баслър от сцената. „Те са тук от четири милиарда години. Те съставляват 50 процента от биомасата на земята и почти 100 процента от нейното биоразнообразие. “
Ако мислите за бактерии, вероятно мислите за болести, гнилост и микроби и посягате към дезинфектанта на ръцете си. Баслер иска да те настрои направо. "Вие живеете в интимна връзка с бактерии и не бихте могли да оцелеете без тях", казва тя. Трилиони човешки клетки съставляват човешкото тяло, но има поне десет пъти повече от броя на бактериалните клетки във вас или върху вас. Вие сте в най-добрия случай само 10 процента човек. Бактериите покриват кожата ви в ултратънка защитна броня, която помага да се запазят вредните микроби. Бактериите в червата ви правят витамини К и В12. Харесвате ли маруля? Чревната ви флора игриво генерира ензими, за да можете да я усвоите. Това е щастлива афера за транс-таксони. За бактериите „това е добрият живот, това е дебел град“, за да обитаваш богатите околности на човек, казва Баслер. По-добре е, продължава тя, отколкото да поразява самостоятелно „в локва или свободно живеене в океана. Това са пустини с хранителни вещества в сравнение с нас. ”Бактериите може да са микроскопични - три милиона могат да се поберат на шпилка - но те не са невидими. Следващия път, когато посетите Гранд Каньон и сърцето ви се извисява от великолепните скални ягодни и ревенни скали, отделете малко време, за да благодарите на създателите. "Бактериите минерализират скалите, те отлагат желязото", казва Баслер. „Те направиха геологията, която виждаме.“
Баслер живее недалеч от кампуса в Принстън със съпруга си Тод Райхарт и котката им Спарк. 48-годишният Райхарт е актьор и дизайнер на уеб страници. Къщата им от 1915 г. е компактна и елегантна, а стаите са боядисани в различни ярки цветове. "Ние не се страхуваме от цвят", казва Баслер, "и цветът е нещо, за което сме съгласни." Двамата имат това, което един приятел описва като "игриво спаринг" връзка. Тя се оплаква, че той е свободен. Той се оплаква, че не слуша. - Още ли сте тук? - казва тя и го поглежда. „Нямаш ли къде да бъдеш?“ Съжалявам, Бони, казва той. „Аз съм гневен факт от живота ти.“ Но когато той най-накрая си тръгне за вечерта, тя казва: „Наистина ни е приятно да сме заедно и да правим нещата заедно. Тод е най-големият ми почитател. ”Опитаха се да имат деца, но това не се случи. "Не е като да има празнота", казва тя. „Аз съм щастлив човек. Той е щастлив човек. Имаме невероятно богат живот и аз имам всички тези деца в моята лаборатория. "
Баслер израства в Маями, а по-късно и в Данвил, Калифорния, с баща си бизнесмен, майка си в къщи, по-голяма сестра, Елиса и по-малкия брат Род. Тя имаше кукли Барби; тя също беше шегаджия. „Бях огромен спортист като дете“, каза тя. „Аз бях във всеки спортен екип.“ Тя също беше добра ученичка и когато тя се отпусна, майка й я върна назад в ред. „Тя би ми казала, че когато е в колеж, една жена може да бъде само едно от двете неща, учител или медицинска сестра“, казва Баслер. „Но ти, тя би казала, можеш да си каквото си поискаш.” Виждайки, че Бони обича животни, майка й намери доброволческа позиция в зоопарк в Маями. "Трябва да бъда там с камилите, да оперирам на лъв", каза Баслер. „Това беше най-готината работа в света.“ По-късно майка й й помогна да си осигури място в съоръжение „Кайзер алуминий“ в близост до Данвил, изпробвайки проби от боксити от мини. „Така се преживях в колежа“, казва Баслер. „Открих, че обичам да работя в лаборатория.“ Тя посещава Калифорнийския университет в Дейвис и решава да специализира биохимия.
Баслер беше едва на 21 години, когато майка й беше диагностицирана с метастатичен рак на дебелото черво. Три месеца по-късно, на 46-годишна възраст, тя умира. Загубата е празнота, която не може да изглежда, че Bassler запечатва. "Вече съм по-възрастен от нея", казва Баслер, а очите й бяха обляни в сълзи. "Боже, каква съпротива"
„Бих искала да й кажа, че всичките викове за мен да уча и да задавам таймера, когато тренирах пиано, си струваше“, казва тя. „Бих искал да й кажа колко голям е този живот.“
Баслер определя време и място за началото на голямата част от живота си: денят на лекция в аспирантура, когато за първи път научава за калмарите от бобтейл и невероятното му мечтано наметало с цвят на бактерии. Калмарите живеят край бреговете на Хаваите и прекарват дните си безопасно погребани в пясъка, излизайки през нощта, за да ловуват. Той завира близо до повърхността на водата и чака храна, като саламурни скариди, да премине покрай нея. За да избегнете хвърляне на сянка, която би издула капака му, калмарите използват малък трик. Под защитната му външна обвивка или мантия се намират лобове, изпъкнали с биолуминесцентни бактерии, милиарди и милиарди Vibrio fischeri, химически светещи хладно кобалтово синьо. Калмарите могат да усетят колко лунна светлина го удря и съответно коригира отворите на светещите си лобове. С балансирана светлина отгоре и отдолу калмарите могат да ловуват без сянка. Калмарите получават камуфлаж, бактериите получават подслон и хранителни вещества, а учени като Bassler получават великолепна система за нанасяне, там, където електрическата крушка "аха!" Е повече от метафора.
Чрез изучаването на V. fischeri изследователите научиха за бактериалната общителност. Те открили, че бактериите ще се светят само когато са в тълпа, събрани и биха се отказали от светене, ако отплуват от своите събратя в самотното разреждане на морето. Изследователите изолират молекулата, която позволява на бактериите да се следят една друга; наричаха го автоиндуктор.
След като спечели докторска степен по биохимия в университета Джон Хопкинс, Баслер работи като докторантура в Института Агурон, изследователска фондация в Ла Джола. Докато там тя падна трудно заради мигащите калмари и други морски фенери. Тя изучава V. fischeri и преминава към свързан вид, наречен Vibrio harveyi . Харесваше лекотата на манипулиране на бактерии, как може да прави мутанти, да бута гени наоколо, да кръстосва и обратни щамове. Особено харесваше, че странните й светещи работни кончета ще светят, ако направи правилното нещо, но не и ако експериментът прескочи, видим индикатор, че нейният изследователски екип и до днес се възползва. „Ако можете да изключите превключвателя на светлината в моята лаборатория“, казва Баслер, „вие сте добър.“
По време на изучаването на V. harveyi, Bassler помогна да направи няколко ключови открития: първо, V. harveyi имаше своя собствена, химически обособена версия на автоиндуктор, само за членове сигнал за проследяване на местните номера на V. harveyi ; второ, че и V. harveyi, и V. fischeri секретират и реагират на друг вид молекула. Тази молекула е в състояние да получи възход от V. harveyi и V. fischeri, независимо от източника му. Баслер се беше натъкнал на нейното бактериално есперанто. Тя нарече молекулата автоиндуктор 2 и доста скоро я откри в почти всички видове бактерии, които тества: при шигела, салмонела, Е. коли и Yersinia pestis, носител на чума.
Bassler и нейните колеги са разгледали молекулата в атомни детайли и са видели как изглежда тя, когато е скрепена с подходящия си сензорен протеин - „ухото“, което позволява на бактериалните клетки да чуват вика на молекулата. Те са започнали да очертават точно как различните видове бактерии реагират на универсалния сигнал, когато той се подава самостоятелно или в комбинация с други молекули, които чувстват кворум. Те показаха, например, че когато бактериите на холерата получават смесица от частни сигнали само за холера и споделения сигнал, че всички сме - бактерии - в това заедно, микробите на холерата стават изключително вирулентни. Те са открили, че молекулите на общ език са управлявани от микроелементи от клетъчни заети тела, наречени малки РНК. Те откриха, че системата е ... сложна. „Забавно е, но е трудно“, казва Баслер. "И това е добре, защото имам нужда от работата."
Повечето интересни хора имат своя дял на противоречия, но Бони Баслер е като гръцко меню за противоречия: всеки път, когато мислите, че сте стигнали до края, отваряте друга страница с опции. Гордее се. Тя е смирена. Тя е нетърпелива. Тя е светица. Тя има кафена чаша, на която пише „Дива“, но свободно споделя несигурността си. „Толкова се притеснявам, че звездата ми ще падне, че ще ми свърши сок.“ Тя се шегува, че е скучна и иска да се прибере, но за всеки, който работи с нея, тя е вечна машина против скука.
„Ентусиазмът й е много заразен и винаги е заразен“, казва аспирантката Кери Надел. „След първите няколко разговора, които проведохме, когато тя ме развълнува от науката, реших, че ефектът ще изчезне, както става с повечето неща. Но това не се е случило. Винаги ставам по-щастлив в това да правя науката, след като говоря с нея. ”Този мажоретен дух не се ограничава до науката. От понеделник до петък, Bassler е до 5:40 сутринта и отива в местния YMCA, където преподава аеробика в продължение на един час. „Това е много предизвикателна класа“, казва Жан Шварцбауер, молекулярният биолог от Принстън, който е един от най-близките приятели на Баслер и сътрудник на фитнес плъх. „Хората идват да мислят, че аеробиката е нещо, което трябва да работи, но тя ти дава ден да свикнеш и тогава тя започва да крещи - по приятелски начин - ако не работиш достатъчно усилено.“ Клиентите се връщат за още. „Виждате много и същи хора отново и отново“, казва Шварцбауер. "Тя го нарича култ."
Някои от нейните научни колеги се оплакаха, че понякога Баслер подвиква прожекторите. „Смятам, че тя е много талантлив учен и съм насърчил кариерата си, “ казва Питър Грийнбърг, който изучава кворумните сензори в Университета на Вашингтон. Той обаче добави, че Bassler може да има "труден момент", като дава кредит на другите. Bassler признава, че е „шунка“ и че се радва, че фамилното й име започва с B, така че да е в горната част на уеб страницата на отдела. И все пак тя е ревностен сътрудник, търсейки завинаги нови хора, с които да работи: химици, физици, рентгенови кристалографи, структурни биолози, математици, теоретици на еволюцията. Тя срещна физик със сгъстена материя, докато стоеше около искането за багаж на мексиканско летище и следващото нещо, което знаехте, че тя си сътрудничи с него. Студентка в лабораторията на Bassler на име Джули Semmelhack спомена за баща си, Марти Semmelhack, че тя работи върху интересна молекула в лабораторията. Бащата, химик, веднага разпозна структурния профил на молекулата - „Това е фуранон!“ - така че, разбира се, Баслер трябваше да работи и с него.
„Работата с Бони ме убеди, че при правилните обстоятелства и с правилните хора, сътрудничеството може да бъде по-ползотворно, отколкото да работите за себе си“, казва Фредерик Хюсън, молекулярен биолог от Принстън, който изучава структурата на протеините и други молекули.
Учените от калибъра на Баслер често имат 50 или 60 души, които работят за тях, като всички се борят за внимание и горещи проекти. Bassler има 15 или 16 души в лабораторията си и се гордее, че добре подбира своите протежета. „Само двама души не са работили през всички тези години“, казва тя. Изискванията й са прости. Ако искате да работите в нейната лаборатория, ако искате да сте част от „марката на Бони Басслер“, както тя казва, трябва да сте изключително амбициозна, самомотивирана, умна, упорита, удобна с пипета, а не шут, „Моята група избира за определен тип хора и този човек има тенденция да бъде наистина, много приятен“, казва тя. "В края на краищата те са тези, които ще работят с тях от лакътя до лакътя в продължение на пет години и те забелязват тези неща." Кандидат посещава лабораторията и членовете казват на Bassler какво си мислят. „Това е кворумното усещане“, казва тя.
Членовете на нейната лаборатория очевидно се венчаха за Баслер. Някои дори са се венчали от нея. Миналата година, когато Юнчжоу Вей планираше своите младоженци, той чува от друг учен от Принстън, че Басслер е получил лиценз за извършване на сватбени церемонии.
„Изпратих един долар в църква в мрежата и получих сертификата“, казва Баслер. „Сигурна съм, че това е пълна данъчна измама.“ Тя вече беше официално на две сватби и кръщение, когато Уей я помоли да направи отличието. „Аз съм гадник“, въздъхва Баслер.
„Имахме 60 души, идващи от цялата страна“, казва Вей. - Бони направи наистина добра церемония. Всичко ни сближи. "
При хората, както и при бактериите, нищо не е по-силно от общността, обединена по предназначение само с правилните думи.
Натали Анжер е научен писател в Пулицър и автор на книгите на The Canon, Natural Obsession и други книги.
Бактериите координират поведението си и нарушаването на комуникацията им може да предотврати или излекува инфекции. Джулия ван Кесел изследва бактериите в лабораторията на Бони Баслер. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
„Бактериите могат да говорят помежду си“, казва Бони Баслер. "Те не само могат да говорят, но са многоезични." И знае как да говори на техните езици. (Ричард Шулман) 
Бактериите Vibrio harveyi флуоресцират, когато усещат тълпа. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
Холерните бактерии обменят ДНК. (Д-р Кари Лунатмаа / Photo Researchers, Inc.) 
Бактериите Pseudomonas често заразяват пациентите с муковисцидоза. (Източник на науката / Photo Researchers, Inc.) 
V. harveyi може да се направи за заклинание. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
Членовете на лабораторията на Баслер, като Шу-Вен Тен, показани тук с флуоресцентен микроскоп, могат да разберат кога експериментите им успеят, защото бактериите спират да светят. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
Тен разпространява бактериите върху петри. "Ако можете да загасите светлините", казва Баслер, "добре сте". (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
Калмарите от бобтейл са домакини на светещи бактерии, които осигуряват камуфлаж на лунна светлина. (Гари Бел / OceanWideImages.com) 
"Вие в най-добрия случай сте само 10 процента хора", казва Баслер. Нашите клетки са превъзхождани от бактерии. (Ричард Шулман)
