Bakteria odporna na promieniowanie
Paweł Szablewski | 2006-10-03
Jedną z bardziej zadziwiających umiejętności niektórych bakterii jest samonaprawa ich zniszczonego DNA. Jak podaje Miroslav Radman z zespołem z Uniwersytetu Paryskiego na internetowych stronach Nature w końcu udało się poznać istotę tego procesu.
Zajmowali się oni badaniem tych zdolności u Deinococcus radiodurans, bakterii sławnej jako organizmu zdolnego przeżyć w wewnątrz reaktora atomowego. Radzi sobie ona z dawkami promieniowania zabijającymi większość organizmów żywych. Przyczyną śmierci jest zniszczenie, poszatkowanie materiału genetycznego. Ponieważ zawiera on informacje o budowie większości białek znajdujących się w naszych komórkach, także tych naprawczych, zniszczenie go uniemożliwia odbudowę szkód spowodowanych promieniowaniem.
Zdolność tych bakterii do przeżywania rozpadu własnego DNA nie wykształciła się jednak w odpowiedzi na promieniowanie. Naturalnie występuje ona na kamieniach skąpanych w słońcach pustyń. W takich warunkach narażona jest ona na znaczne wysuszenie. Dla większości organizmów taka utrata wody wiążą się z rozpadem materiały genetycznego na wiele części i śmiercią. Deinococcus radiodurans potrafi jednak te skrawki nici DNA pozbierać i posklejać z powrotem, wracając do życia. Zawsze pozostawało tajemnicą w jaki sposób sobie z tym radzi.
Przede wszystkim naukowcy zauważyli, że bakteria zawiera wiele kopi tych samych genów. Pozwala to na wykorzystanie jednej kopi jako podkład do odtworzenia innej.
W pierwszym etapie bakteria "odnajduje" fragmenty pasujące do siebie. Robi to poprzez dopasowywanie lepkich końców nici (kształtów przełamań, podobnie jak dopasowuje się puzzle, lub fragmenty zbitej filiżanki). Następnie skleja je wykorzystując enzym polimerazę DNA. Cały proces jest bardzo wydajny i dokładny. W przeciągu trzech godzin jest w stanie odtworzyć nić rozbity nawet na kilkaset części.
Jak przypuszczają uczeni podobny mechanizm mogą wykorzystywać inne organizmy odporne na znaczne wysuszenie czy promieniowanie jak sinice. Jak zaznaczają może w przyszłości uda się ten proces wykorzystać do naprawy naszych własnych uszkodzonych komórek.
Źródła: Nature.com, Nationalgeoraphic.com