|
Hoeveel ioniserende straling kan een organisme verdragen? Veel, als
je Deinococcus radiocurans heet. Deze bacterie staat bekend vanwege
zijn ongekende vermogen om DNA-schade door straling te herstellen.
Een dosis van 17.500 gray (1 gray is 1 J/kg) veroorzaakt honderden breuken
in de DNA-streng van de bacterie, maar die schade wordt binnen 24 uur volledig
hersteld, zonder fouten.
Een Amerikaanse groep genetici heeft het genoom van de bacterie D. radiodurans
opgehelderd en afgeleid waarop het bijzondere vermogen van het meest
stralingsbestendige organisme op aarde is terug te leiden. D. radiodurans
blijkt alle DNA-herstel-mechnanismen in huis te hebben waarover een
bacterie maar kan beschikken. Bovendien is elk systeem in meervoud aanwezig
(Science, 19 nov). D. radiodurans is een algemeen voorkomende bacterie.
Hij is aangetroffen in bodems die rijk zijn aan organische voedingsstoffen,
in dierlijke uitwerpselen, in bestraald en ingeblikt vlees, Antarctisch
graniet, huisstof en bestraalde medische instrumenten. Uit de genoom-analyse
blijkt dat het erfelijk materiaal van de bacterie bestaat uit ruim drie
miljoen baseparen (1000 keer zo weinig als de mens), verdeeld over twee
chromosomen en twee plasmiden. D.radiodurans blijkt over heel wat genen
te beschikken die coderen voor DNA-herstel-eiwitten. Bovendien zijn
die genen in meervoud aanwezig. Geen enkele bacterie heeft bijvoorbeeld
zoveel DNA glycosylases (enzymen die beschadigde guaninemoleculen
uit de DNA-streng verwijderen) als D. radiodurans. En de bacterie bezit
23 genen van de zogeheten Nudixfamilie. Deze genen coderen voor eiwitten
die reactieve groepen aan gemuteerde nucleotiden in de DNA-streng neutraliseren.
Verder ontdekten de Amerikanen bij D. radiodurans een uniek mechanisme.
De bacterie sluist beschadigde nucleotiden de cel uit zodat ze niet opnieuw
in een DNA-streng kunnen worden gezet. Daarnaast zijn er genen die ervoor
zorgen dat de bacterie buitengewoon snel nieuwe nutrienten kan opnemen
zodat de beschadigde en naar buiten geloodste moleculen snel worden
vervangen. De bacterie is er helemaal op ingericht om stress, met name
hoge doses straling, te overleven.
|