Deinococcus radiodurans | ||
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![]() D. radiodurans | ||
Taxonomía | ||
Dominio: | Bacteria | |
Filo: | Deinococcota | |
Orden: | Deinococcales | |
Familia: | Deinococcaceae | |
Género: | Deinococcus | |
Especie: | D. radiodurans Brooks & Murray, 1981 | |
ElDeinococcus radiodurans (antesMicrococcus radiodurans) es unabacteriaextremófila, y el segundo organismo conocido más resistente a laradiación siendo el primero elThermococcus gammatolerans. Mientras que una dosis de 10Gy es suficiente para matar a un ser humano, y una dosis de 300 Gy es capaz de matar al 90% las células en una colonia deE. coli, laD. radiodurans puede recibir una dosis instantánea de hasta 2200 Gy con el mismo 90% de pérdida de viabilidad.[1] Además, puede sobrevivir en condiciones de calor, frío, deshidratación, vacío y ácido. Debido a estas características, se ha sugerido que estas bacterias podrían ser capaces de sobrevivir en el espacio exterior,[2] y en 2020 se comprobó que —empaquetadas en bolitas desecadas— una proporción considerable puede sobrevivir en dicho entorno por no menos de 3 años.[3]
El términodeinobacteria ha sido reemplazado pordeinococo basándose en la evaluación de secuenciasribosómicas deARN. Algunas otras especies dentro del género han sido descritas, siendo bacterias resistentes al calor como laThermus; el grupo es conocido comoDeinococcus-Thermus.
D. radiodurans fue descubierto en 1956 por A.W. Anderson en el Oregon Agricultural Experiment Station deCorvallis,Oregón. Allí se estaban realizando experimentos para determinar si alimentos enlatados podían esterilizarse usando altas dosis deradiación gamma. Una lata de carne fue expuesta a una dosis de radiación pensada para destruir todas las formas conocidas de vida, pero la carne se estropeó. LosDeinococcus radiodurans fueron aislados de la carne.
El Deinococcus resiste la radiación, almacenando múltiples copias de su genoma y teniendo rápidos mecanismos dereparación del ADN. A consecuencia de su resistencia, esta bacteria ha recibido el apodo de"Conan the Bacterium" (inspirándose enConan the Barbarian); su nombre oficial significa literalmente "baya extraña que soporta la radiación".
Una pregunta recurrente acerca delD. radiodurans es cómo un organismo ha podido desarrollar un grado tan alto de resistencia a la radiación. Los niveles de radiación en la naturaleza son, por lo general, muy bajos (la radiación más alta conocida es de sólo 200 mGy al año, localizada cerca deRamsar,Irán). Con unos niveles naturales tan bajos de radiación, es poco probable que los organismos desarrollen mecanismos específicos para protegerse de la alta radiación.
Valerie Mattimore y John R. Battista. de laUniversidad Estatal de Luisiana, han sugerido que laradiorresistencia delD. radiodurans es un simple efecto colateral de un mecanismo para tratar ladesecación celular prolongada. Para probar esta hipótesis, realizaron un experimento en el cual demostraron que las cepas mutadas delD. radiodurans que eran susceptibles de daño a causa de la radiación eran también susceptibles de daño a causa de la desecación prolongada, mientras que la cepa original era resistente a ambos fenómenos.[4] Además de la reparación del ADN, elD. radiodurans usa la proteína LEA[5] (Late Embryogenesis Abundant) para protegerse de la desecación.[6]
Michael Daly, de la Universidad de Ciencias de la Salud, sugiere que la bacteria al contener grandes cantidades demanganeso en el citoplasma y bajas concentraciones de hierro, promueven la resistencia al proteger las proteínas, pero no el ADN, del daño oxidativo producido por la radiación ionizante.[7]
Análisis a través delmicroscopio electrónico han mostrado que elADN delD. radiodurans está organizado entoroides estrechamente empaquetados, lo cual podría facilitar la reparación del mismo.[8]
Utilizandoingeniería genética, los deinococos se han utilizado enbiorremediación para consumir y digerirdisolventes ymetales pesados, incluso en espacios altamente radiactivos. Elgen bacteriano mercúrico reductor de laEscherichia coli se haclonado en el deinococo para desintoxicar elmercurio iónico encontrado frecuentemente en desechos radiactivos resultantes de la fabricación[9] dearmas nucleares. Los mismos ingenieros desarrollaron una especie de deinococo capaz de desintoxicar el mercurio y eltolueno en desechos radiactivos mezclados.
Los biólogosMiroslav Radman yMatthew Meselson[10] han especulado con la posibilidad de que los mecanismos dereparación del ADN delD. radiodurans pudieran incorporarse en elgenoma de especies superiores con el fin de producir el rejuvenecimiento de dichas especies.