b'\n_START_ARTICLE_\nDeinococcus radiodurans\n_START_SECTION_\nHistoria odkrycia\n_START_PARAGRAPH_\nD. radiodurans zosta\xc5\x82 odkryty przypadkiem w roku 1956 przez A.W. Andersona pracuj\xc4\x85cego wtedy w Rolniczej Stacji Eksperymentalnej Oregonu w mie\xc5\x9bcie Corvallis. Naukowcy postanowili sprawdzi\xc4\x87, czy promieniowanie gamma b\xc4\x99dzie skuteczne jako \xc5\x9brodek do sterylizacji konserw. Zapuszkowan\xc4\x85 \xc5\xbcywno\xc5\x9b\xc4\x87 wystawiono na dzia\xc5\x82anie bomb kobaltowych. Zgodnie z powszechn\xc4\x85 wtedy wiedz\xc4\x85 u\xc5\xbcyte dawki promieniowania jonizuj\xc4\x85cego powinny zabi\xc4\x87 ka\xc5\xbcdy \xc5\xbcywy organizm. Ku zaskoczeniu badaczy cz\xc4\x99\xc5\x9b\xc4\x87 konserw si\xc4\x99 zepsu\xc5\x82a. Teori\xc4\x99 samoistnego powstawania \xc5\xbcycia odrzucono za czas\xc3\xb3w Pasteura, tak wi\xc4\x99c naukowcy doszli do wniosku, \xc5\xbce jaka\xc5\x9b forma \xc5\xbcycia przetrwa\xc5\x82a dzia\xc5\x82anie promieni gamma. Dalsze badania pozwoli\xc5\x82y na wyizolowanie bakterii, kt\xc3\xb3r\xc4\x85 nazwano Deinobacter radiodurans. P\xc3\xb3\xc5\xbaniejsze badania RNA jej rybosom\xc3\xb3w ujawni\xc5\x82y, \xc5\xbce mikrob jest bardziej zbli\xc5\xbcony do przedstawicieli rodzaju Deinococcus, a wi\xc4\x99c nazw\xc4\x99 zmieniono na Deinococcus radiodurans. R\xc3\xb3wnocze\xc5\x9bnie odkryte bakterie z rodzaju Thermus okaza\xc5\x82y si\xc4\x99 podobne do mikroba odpornego na promieniowanie gamma, w efekcie ca\xc5\x82\xc4\x85 grup\xc4\x99 takich organizm\xc3\xb3w zaliczono do jednego typu Deinococcus-Thermus._NEWLINE_Naukowcy nadali Deinococcus radiodurans przydomek Conan the Bacterium nawi\xc4\x85zuj\xc4\x85c do imienia bohatera serii film\xc3\xb3w, komiks\xc3\xb3w, a zw\xc5\x82aszcza ksi\xc4\x85\xc5\xbcek Conana Barbarzy\xc5\x84cy, kt\xc3\xb3ry mia\xc5\x82 wykazywa\xc4\x87 si\xc4\x99 niezwyk\xc5\x82\xc4\x85 odporno\xc5\x9bci\xc4\x85 na wszelkie typy broni.\n_START_SECTION_\nCharakterystyka\n_START_PARAGRAPH_\nPodczas kiedy dawka \xc5\x9bmiertelna promieniowania wynosi dla cz\xc5\x82owieka 10\xc2\xa0Gy, a dla Escherichia coli 60\xc2\xa0Gy, Deinococcus radiodurans jest w stanie wytrzyma\xc4\x87 dawk\xc4\x99 5000\xc2\xa0Gy. Dopiero bardzo silne napromieniowanie jednorazow\xc4\x85 dawk\xc4\x85 15\xc2\xa0000\xc2\xa0Gy mo\xc5\xbce zaszkodzi\xc4\x87 bakterii. Nawet po napromieniowaniu a\xc5\xbc 37% bakterii zachowuje zdolno\xc5\x9b\xc4\x87 do rozmna\xc5\xbcania._NEWLINE_Naukowcy poddali Deinococcus radiodurans wielu badaniom, aby przekona\xc4\x87 si\xc4\x99 jakie warunki mog\xc4\x85 znie\xc5\x9b\xc4\x87 te bakterie. Bakterie okaza\xc5\x82y si\xc4\x99 prze\xc5\xbcywa\xc4\x87 zar\xc3\xb3wno w warunkach laboratoryjnej pr\xc3\xb3\xc5\xbcni, jak i wysokich temperatur, czy zamro\xc5\xbcenia w ciek\xc5\x82ych gazach, a nawet po ekspozycji na st\xc4\x99\xc5\xbcone kwasy._NEWLINE_Mimo tak zaawansowanej odporno\xc5\x9bci na czynniki zewn\xc4\x99trzne, bakteria przewa\xc5\xbcnie wyst\xc4\x99puje w bogatych w tlen \xc5\x9brodowiskach o umiarkowanej temperaturze._NEWLINE_Na stres oksydacyjny bakteria reaguje dwutorowo: poprzez resorpcj\xc4\x99 aminokwas\xc3\xb3w z bia\xc5\x82ek b\xc5\x82ony kom\xc3\xb3rkowej oraz poprzez intensyfikacj\xc4\x99 syntezy nukleotyd\xc3\xb3w z glukozy za po\xc5\x9brednictwem szlaku pentozofosforanowego, m.in. za po\xc5\x9brednictwem specyficznej cyklicznej 2\',3\'-fosfodiesterazy. D. Radiodurans wi\xc4\x99kszo\xc5\x9b\xc4\x87 glukozy, poza okresem stresu oksydacyjnego, przeznacza na szlak glikolizy, a za po\xc5\x9brednictwem szlaku pentozofosforanowego - tylko 14% w\xc4\x99glowodan\xc3\xb3w. W okresie stresu oksydacyjnego, bakteria jest w stanie tak\xc5\xbce wytwarza\xc4\x87 nanocz\xc4\x85stki z dost\xc4\x99pnych w pod\xc5\x82o\xc5\xbcu metali (np. ze srebra)._NEWLINE_Bakteria posiada nietypow\xc4\x85 \xc5\x9bcian\xc4\x99 kom\xc3\xb3rkow\xc4\x85, zbudowan\xc4\x85 z czterech warstw widocznych w mikroskopie elektronowym, z czego jedna - najbardziej zewn\xc4\x99trzna - odpowiada za utrzymanie kszta\xc5\x82tu kom\xc3\xb3rki. Warstwa ta na przekroju wykazuje pr\xc4\x85\xc5\xbckowanie, natomiast widziana przez mikroskop transmisyjny - heksagonalne otwory. Pozosta\xc5\x82e trzy warstwy nie s\xc4\x85 dok\xc5\x82adniej zbadane. W \xc5\x9bcianie kom\xc3\xb3rkowej wyst\xc4\x99puj\xc4\x85 tak\xc5\xbce specyficzne dla rodzaju Deinococcus karotenoidy (ang. Deinoxanthin) o udowodnionych dzia\xc5\x82aniach antyoksydacyjnym i zwi\xc4\x99kszaj\xc4\x85cym odporno\xc5\x9b\xc4\x87 na promieniowanie jonizuj\xc4\x85ce i temperatur\xc4\x99. Karotenoidy te wsp\xc3\xb3\xc5\x82pracuj\xc4\x85 przy tym ostatnim ze specyficznymi kompleksami bia\xc5\x82kowymi._NEWLINE_Bakteria najprawdopodobniej posiada w swojej cytoplazmie substancj\xc4\x99, kt\xc3\xb3ra wykazuje odporno\xc5\x9b\xc4\x87 na promieniowanie, gdy\xc5\xbc udowodniono, \xc5\xbce bakterie E. Coli zanurzone w ekstrakcie z D. Radiodurans r\xc3\xb3wnie\xc5\xbc prze\xc5\xbcywa\xc5\x82y wy\xc5\xbcsze dawki promieniowania.\n_START_SECTION_\nAspekty ewolucyjne\n_START_PARAGRAPH_\nNie mniej interesuj\xc4\x85ce okaza\xc5\x82y si\xc4\x99 badania dotycz\xc4\x85ce biochemicznych \xe2\x80\x9esztuczek\xe2\x80\x9d, jakimi pos\xc5\x82uguje si\xc4\x99 bakteria, aby przetrwa\xc4\x87 najgorsze pr\xc3\xb3by. Kom\xc3\xb3rki Deinococcus radiodurans zawieraj\xc4\x85 wiele kopii DNA. Enzymy zawarte w cytoplazmie mikroba s\xc4\x85 niezwykle wydajne i zdolne do b\xc5\x82yskawicznej naprawy delikatnych struktur uszkodzonego kwasu deoksyrybonukleinowego. Dzi\xc4\x99ki takiej swoistej "stra\xc5\xbcy" informacja genetyczna jest bezpieczna, co pozwala bakterii na rozmna\xc5\xbcanie si\xc4\x99 w ci\xc4\x99\xc5\xbckich warunkach. Michael Daly z Uniformed Services University of the Health Sciences zasugerowa\xc5\x82 w swojej pracy, \xc5\xbce Deinococcus radiodurans wykorzystuje mangan do ochrony przed uszkodzeniami powodowanymi przez promieniowanie jonizuj\xc4\x85ce. Niekt\xc3\xb3rzy badacze uwa\xc5\xbcaj\xc4\x85, \xc5\xbce pewne geny odpornej bakterii mo\xc5\xbcna doda\xc4\x87 do genomu organizm\xc3\xb3w wy\xc5\xbcszych, aby zatrzyma\xc4\x87 proces starzenia si\xc4\x99 powodowany przez kumulowanie uszkodze\xc5\x84 DNA._NEWLINE_Mechanizmy naprawy DNA s\xc4\x85 jednak bardzo kosztowne dla bakterii, kt\xc3\xb3ra zamiast namna\xc5\xbca\xc4\x87 si\xc4\x99, po\xc5\x9bwi\xc4\x99ca wi\xc4\x99kszo\xc5\x9b\xc4\x87 czasu na swoiste zbrojenia chroni\xc4\x85ce j\xc4\x85 przed czynnikami bakteriob\xc3\xb3jczymi. W takiej sytuacji dan\xc4\x85 nisz\xc4\x99 zajm\xc4\x85 bakterie, kt\xc3\xb3re potrafi\xc4\x85 si\xc4\x99 szybciej namna\xc5\xbca\xc4\x87, spychaj\xc4\x85c Deinococcus radiodurans do \xc5\x9brodowisk zab\xc3\xb3jczych dla innych organizm\xc3\xb3w._NEWLINE_Przeci\xc4\x99tnie ka\xc5\xbcda istota \xc5\xbcywa na Ziemi otrzymuje rocznie dawk\xc4\x99 2,4 mGy. Jej \xc5\xbar\xc3\xb3d\xc5\x82em s\xc4\x85 radioizotopy zawarte w gruncie oraz promieniowanie kosmiczne. W Brazylii, niedaleko miejscowo\xc5\x9bci Guarapari, gdzie znajduj\xc4\x85 si\xc4\x99 z\xc5\x82o\xc5\xbca promieniotw\xc3\xb3rczych ska\xc5\x82, po roku cz\xc5\x82owiek otrzymuje dawk\xc4\x99 175\xc2\xa0mGy. Mo\xc5\xbcna powiedzie\xc4\x87, \xc5\xbce mechanizmy ochronne Deinococcus radiodurans s\xc4\x85 milion razy wi\xc4\x99ksze ni\xc5\xbc potrzeby wynikaj\xc4\x85ce z naturalnej promieniotw\xc3\xb3rczo\xc5\x9bci._NEWLINE_Aby wyja\xc5\x9bni\xc4\x87 t\xc4\x99 zagadk\xc4\x99 Valerie Mattimore i John R. Battista z Uniwersytetu Stanowego Luizjany zaproponowali teori\xc4\x99, wed\xc5\x82ug kt\xc3\xb3rej mechanizmy obronne Deinococcus radiodurans wykszta\xc5\x82ci\xc5\x82y si\xc4\x99 jako odpowied\xc5\xba na stan d\xc5\x82ugotrwa\xc5\x82ego odwodnienia, szczeg\xc3\xb3lnie zwi\xc4\x85zanego z dzia\xc5\x82aniem zwi\xc4\x85zk\xc3\xb3w higroskopijnych. Aby udowodni\xc4\x87 swoj\xc4\x85 hipotez\xc4\x99 badacze poddali bakterie dzia\xc5\x82aniu czynnik\xc3\xb3w mutagennych. Otrzymali szczep, kt\xc3\xb3ry by\xc5\x82 nieodporny na brak wody. Okaza\xc5\x82o si\xc4\x99, \xc5\xbce straci\xc5\x82 on r\xc3\xb3wnie\xc5\xbc odporno\xc5\x9b\xc4\x87 na promieniowanie jonizuj\xc4\x85ce, podczas kiedy wyj\xc5\x9bciowe bakterie radzi\xc5\x82y sobie z oboma czynnikami.'