Deinococcus radiodurans

Deinococcus radiodurans

Deinococcus radiodurans (antigament Micrococcus radiodurans) és una bactèria extremófila, i el segon organisme conegut més resistent a la radiació sent el primer Thermococcus gammatolerans. Mentres que una dosis de 10 Gy és suficient per a matar a un ser humà, i una dosis de 300 Gy és capaç de matar al 90% les cèlules en una colónia de E. coli, la D. radiodurans pot rebre una dosis instantànea de fins a 2200 Gy en el mateix 90% de pèrdua de viabilitat. Ademés, pot sobreviure en condicions de calor, fret, deshidratació, buit i àcit. Per estes característiques, s'ha sugerit que estes bactèries podrien ser capaces de sobreviure en l'espai exterior, i en 2020 es va comprovar que —empaquetades en bolitas desecadas— una proporció considerable pot sobreviure en dit entorn per no menys de 3 anys.

El terme deinobacteria ha segut reemplaçat per deinococo basant-se en l'evaluació de seqüències ribosómicas de ARN. Algunes atres espècies dins del gènero han segut descrites, sent bactèries resistents a la calor com Thermus; el grup és conegut com Deinococcota.

Història

D. radiodurans va ser descobert en 1956 per A.W. Anderson en el Oregon Agricultural Experiment Station de Corvallis, Oregó. Allí s'estaven realisant experiments per a determinar si aliments enlatados podien esterilisar-se usant altes dosis de radiació gamma. Una llanda de carn va ser exposta a una dosis de radiació pensada per a destruir totes les formes conegudes de vida, pero la carn es va estropejar. Els Deinococcus radiodurans varen ser aïllats de la carn.

Mecanismes de resistència a la radiació

El Deinococcus resistix la radiació, almagasenant múltiples còpies del seu genoma i tenint ràpits mecanismes de reparació de el ADN. A conseqüència de la seua resistència, esta bactèria ha rebut el renom de "Conan the Bacterium" (inspirant-se en Conan the Barbarian); el seu nom oficial significa lliteralment "baya estranya que soporta la radiació".

Una pregunta recurrent sobre el D. radiodurans és cóm un organisme ha pogut desenrollar un grau tan alt de resistència a la radiació. Els nivells de radiació en la naturalea són, per lo general, molt baixos (la radiació més alta coneguda és de només 200 mGy a l'any, localisada prop de Ramsar, Iran). En uns nivells naturals tan baixos de radiació, és poc provable que els organismes desenrollen mecanismes específics per a protegir-se de l'alta radiació.

Valerie Mattimore i John R. Battista. de la Universitat Estatal de Luisiana, han sugerit que la radiorresistencia del D. radiodurans és un simple efecte colateral d'un mecanisme per a tractar la dessecació celular prolongada. Per a provar esta hipòtesis, varen realisar un experiment en el qual varen demostrar que els ceps mutadas del D. radiodurans que eren susceptibles de dany a causa de la radiació eren també susceptibles de dany a causa de la dessecació prolongada, mentres que el cep original era resistent a abdós fenomens. Ademés de la reparació de el ADN, el D. radiodurans usa la proteïna LEA (Clapix Embryogenesis Abundant) per a protegir-se de la dessecació.

Michael Daly, de l'Universitat de Ciències de la Salut, sugerix que la bactèria en contindre grans cantitats de manganeso en la citoplasma i baixes concentracions de ferro, promouen la resistència en protegir les proteïnes, pero no el ADN, del dany oxidativo produït per la radiació ionisant.

Anàlisis a través del microscopi electrònic han mostrat que el ADN del D. radiodurans està organisat en toroides estretament empaquetats, lo que podria facilitar la reparació del mateix.