Deinococcus radiodurans

El Deinococcus radiodurans (también nombrado Micrococcus radiodurans) es una bacteria extremófila, y el organismo conocido más resistente a la radiación. Mientras que una dosis de 10 Gy es suficiente para matar a un ser humano, y una dosis de 60 Gy es capaz de matar todas células en una colonia de E. coli, la D. radiodurans puede resistir una dosis instantánea de hasta 5000 Gy sin pérdida de viabilidad, y dosis de hasta 15000 Gy con un 37% de pérdida de viabilidad. Además, puede sobrevivir en condiciones de calor, frío, deshidratación, vacío y ácido.

El término deinobacteria ha sido reemplazado por deinococo basándose en la evaluación de secuencias ribosómicas de ARN. Algunas otras especies dentro del género han sido descritas, siendo bacterias resistentes al calor como la Thermus; el grupo es conocido como Deinococcus-Thermus.

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Historia

El D. radiodurans fue descubierto en 1956 por A.W. Anderson en el Oregon Agricultural Experiment Station de Corvallis, Oregon. Allí se estaban realizando experimentos para determinar si alimentos enlatados podían esterilizarse usando altas dosis de radiación 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. Los Deinococcus radiodurans fueron aislados de la carne.

Mecanismos de resistencia a la radiación

El Deinococo resiste la radiación almacenando múltiples copias de su genoma y teniendo rápidos mecanismos de reparación del ADN. A consecuencia de su resistencia, esta bacteria ha recibido el apodo de "Conan the Bacterium" (inspirándose en Conan the Barbarian); su nombre oficial significa literalmente "vaya extraña que soporta la radiación".

Una pregunta recurrente acerca del D. 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 solo 175 mGy al año, localizada cerca de Guarapari, Brasil). 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 la Universidad Estatal de Luisiana, han sugerido que la radiorresistencia del D. radiodurans es un simple efecto colateral de un mecanismo para tratar la desecación celular prolongada. Para probar esta hipótesis, realizaron un experimento en el cual demostraron que las cepas mutadas del D. 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.^[1] Además de la reparación del ADN, el D. radiodurans usa la proteína LEA^[2] (Late Embryogenesis Abundant) para protegerse de la desecación.^[3]

Michael Daly, de la Universidad de Ciencias de la Salud, sugiere que la bacteria utiliza manganeso para protegerse a sí misma contra la radiación.^[4]

Análisis a través del microscopio electrónico han mostrado que el ADN del D. radiodurans está organizado en toroides estrechamente empaquetados, lo cual podría facilitar la reparación del mismo.^[5]

Aplicaciones

Utilizando ingeniería genética, los deinococos se han utilizado en biorremediación para consumir y digerir disolventes y metales pesados, incluso en espacios altamente radiactivos. El gen bacteriano mercúrico reductor de la Escherichia coli se ha clonado en el deinococo para desintoxicar el mercurio iónico encontrado frecuentemente en desechos radiactivos resultantes de la fabricación^[6] de armas nucleares. Los mismos ingenieros desarrollaron una especie de deinococo capaz de desintoxicar el mercurio y el tolueno en desechos radiactivos mezclados.

Algunos han especulado con la posibilidad de que los mecanismos de reparación del ADN del D. radiodurans pudieran incorporarse en el genoma de especies superiores con el fin de producir el rejuvenecimiento de dichas especies.

Referencias

Enlaces externos