Deinococcus radiodurans
Impreza plenerowa w KieĹpinie 22 kwietnia 2007
hehe... nie jestem jaką może wielką fanką mikrobów, ale spodobał mi sie fragment artykułu który przeczytałam robiąc prezentacje o składowaniu podziemnym odpadów promieniotwórczych w Polsce. Wklejam
Jednak najbardziej promienioopornymi organizmami są bakterie.
Wyniki badań ostatnich kilkudziesięciu lat dowodzą, że istnieje bakteria Deinococcus radiodurans, która jest w stanie znieść dawkę równą półtora miliona radów. Stało się oczywiste, że odkrycie mechanizmu zapewniającemu tej bakterii tak dużą promieniooporność mogłoby przynieść człowiekowi duże korzyści.
Bakteria ta została zidentyfikowana przypadkiem podczas badania możliwości zastąpienia promieniowaniem wysokiej temperatury podczas sterylizacji konserw. Okazało się wówczas, że podczas tych prób udało się zabić wszystkie mikroorganizmy za wyjątkiem tego jednego. Wtedy nadano mu nazwę Deinococcus radiodurans. Co ciekawe dalsze badania pokazały, że bakteria ta potrafi przetrwać wysokie dawki promieniowania nie przechodząc w stan przetrwalników. Potem okazało się, że bakteria ta nie jest wrażliwa także na promieniowanie UV, wysuszenie i wpływ rozmaitych środków chemicznych.
Zaczęto więc badać w jaki sposób bakteria radzi sobie z usunięciem uszkodzeń popromiennych z komórki. Okazało się, że potrzebuje ona zaledwie 10 godzin aby doprowadzić cały chromosom do pierwotnej postaci. W roku 1999 udało się zsekwencjonować genom tajemniczej bakterii i wówczas okazało się, że ponad połowa genów bakterii uczestniczy w naprawie popromiennej. Udało się także ustalić, że ponad tysiąc genów jest swoistych tylko dla tej bakterii. Podejrzewa się więc, że mogą mieć one coś wspólnego właśnie z tak znakomicie przeprowadzaną odbudową materiału genetycznego. Duże znaczenie ma również fakt, iż w komórkach tych bakterii występuje kilka kopii chromosomu. Tak więc w przypadku uszkodzenia którejkolwiek z nich bakteria nie doznaje żadnego uszczerbku. Bakteria wykształciła także mechanizmy obronne przed działaniem wolnych rodników i nadtlenków, które są toksyczne dla mikroorganizmów. W komórce Deinococcus radiodurans znaleziono enzymy, które chronią go przed działaniem związków tlenu. Jednym z takich enzymów jest dysmutaza nadtlenkowa. Jest jej prawie pięćdziesiąt razy więcej niż w komórkach innych bakterii. Natomiast do niszczenia wolnych rodników powstających również w środowisku w wyniku działania promieniowania jonizującego bakteria wykorzystuje karotenoidy czyli różowo - czerwone barwniki.
Bakteria Deinococcus radiodurans stała się interesująca nie tylko dla świata naukowego. Przewiduje się, że w najbliższych latach będzie ona wykorzystywana do unieszkodliwiania odpadów radioaktywnych. Planowane jest bowiem stworzenie takiego organizmu, który będzie tak odporny na promieniowanie jak Deinococcus radiodurans czyli będzie zawierał część genów tej bakterii a jednocześnie będzie w stanie rozkładać związki toksyczne.
Sam Deinococcus radiodurans nie mógłby sprawdzić się w tej roli bowiem nie jest w stanie rozkładać i przyswajać szkodliwych związków organicznych. Dlatego konieczna jest modyfikacja genetyczna jego genomu. Można bowiem dodać geny od innych bakterii, które zdolne są do degradacji organicznych związków radioaktywnych. O takich bakteriach wiadomo już od dawna, niestety nie można ich było wykorzystywać ze względu na ich promieniowrażliwość.
Być może będzie można wykorzystywać tą bakterię również w medycynie. Chodzi tutaj przede wszystkim o dokładne poznanie mechanizmów naprawczych, które usuwają mutacje z genomu. Miałoby to istotne znaczenie w lepszym zrozumieniu powstawania procesów nowotworowych w komórkach ludzkich. Być może dalsze badania nad tą bakterią wskażą jeszcze inne możliwości jej wykorzystania.
Warto jednak zastanowić się skąd wzięła się tak ogromna odporność na promieniowanie u tej bakterii. Przecież tak wysoka odporność nie jest potrzebna organizmom na Ziemi ponieważ nie mają one do czynienia z silnym promieniowaniem jonizującym. Naukowcy przewidują zatem, że Deinococcus radiodurans mógł powstać gdzieś w przestrzeni kosmicznej gdzie promieniowanie jonizujące jest dużo silniejsze. Na powierzchnię Ziemi bakteria ta mogła dostać się wraz z meteorytem. Jedyny słaby punkt w tej teorii to to, że w trakcie wędrówki na Ziemię bakteria musiałaby przejść przez obszar w wysokich temperaturach, na które już nie jest odporna i prawdopodobnie uległaby zniszczeniu. Powstała także inna teoria. Mówi ona, że bakteria ta musiała powstać na Ziemi w czasach kiedy promieniowanie było dużo silniejsze czyli jakieś 2 miliardy lat temu. Aby przeżyć bakteria musiała wykształcić mechanizmy odpornościowe, które w niezmienionym stopniu przetrwały do czasów obecnych.
Niestety organizm człowieka nie posiada takiej promieniooporności jak wspomniana bakteria
P.S. Jezeli facet o tym mówił na wykładach, a ja powtarzam - wybaczcie za zaśmiecanie
