Una superbacteria muestra sus armas para resistir alt¨ªsimos niveles de radiaci¨®n

Una bacteria rosada a la que no afectan ni siquiera los niveles m¨¢s elevados de radiaci¨®n ha mostrado los secretos gen¨¦ticos que le permiten sobrevivir en ambientes totalmente hostiles para el resto de los seres vivos. Cient¨ªficos estadounidenses han secuenciado el genoma completo de este interesante microorganismo, la Deinococcus radiodurans, y esperan que lo encontrado permita optimizar su uso en la limpieza de ¨¢reas contaminadas por sustancias t¨®xicas y radiactividad. Adem¨¢s, los mecanismos utilizados por la superbacteria pueden llevar a mejores tratamientos contra el c¨¢ncer.

La colecci¨®n de los 3.100 genes de la Deinococcus radiodurans, agrupados en dos cromosomas circulares, incluye muchas copias iguales de genes destinados a que la bacteria pueda reparar los da?os en su material gen¨¦tico (ADN) causados por la radiactividad. La redundancia de estos genes de reparaci¨®n es probablemente la causa de que sobreviva donde ning¨²n otro ser vivo puede hacerlo.La bacteria fue encontrada hace 40 a?os en una lata de carne irradiada para conservarla y desde entonces ha intrigado a los cient¨ªficos, que tambi¨¦n la han encontrado en granito de la Ant¨¢rtida y en instrumental m¨¦dico esterilizado. Puede sobrevivir a 1,5 millones de rads de irradiaci¨®n gamma -un tipo de radiactividad-, lo que supone que aguanta 3.000 veces la cantidad de radiaci¨®n que puede matar a un ser humano. Tambi¨¦n resucita tras haber sufrido deshidrataci¨®n severa y sobrevive a altas dosis de radiaci¨®n ultravioleta, como la procedente del Sol.

El proyecto de secuenciaci¨®n de la D. radiodurans, que ha realizado el equipo de Craig Venter en el Instituto para la Investigaci¨®n de Genomas (TIGR) y publica la revista Science, est¨¢ financiado por el Ministerio de Energ¨ªa de Estados Unidos. El Gobierno estadounidense est¨¢ muy interesado en conseguir que la bacteria pueda utilizarse en la descontaminaci¨®n de suelos afectados por sustancias t¨®xicas y radiactivas. En Estados Unidos hay grandes zonas de muy dif¨ªcil descontaminaci¨®n, por la fabricaci¨®n de material nuclear para usos militares, en las que se mezclan materiales muy radiactivos con sustancias qu¨ªmicas t¨®xicas. El a?o pasado, cient¨ªficos de la Universidad de Minnesota consiguieron modificar gen¨¦ticamente esta bacteria para degradar sustancias t¨®xicas, como el contaminante org¨¢nico tolueno y fijar o inmovilizar el mercurio.

Herramienta segura

El secretario de Estado de Energ¨ªa, Bill Richardson, ha declarado: "Este es un logro significativo. Adem¨¢s de conseguir datos sobre c¨®mo funcionan las c¨¦lulas, esta nueva investigaci¨®n puede ayudar a proporcionar una herramienta segura y barata para algunos de los desaf¨ªos mayores de descontaminaci¨®n que tiene el pa¨ªs"."Creemos que esto dar¨¢ un enorme impulso a la microbiolog¨ªa industrial y ambiental", ha dicho a Reuters la presidenta de TIGR, Claire Fraser. "La publicaci¨®n de la secuencia de la D. radiodurans impulsar¨¢ m¨¢s investigaci¨®n en los mecanismos de reparaci¨®n celular y resistencia al da?o. La bacteria se puede manipular bien en laboratorio de forma que es factible introducir nuevas funciones en su genoma. Esperamos que se utilice en procesos industriales novedosos en los que la mayor parte de las bacterias no sobrevivir¨ªa".

El estudio del genoma no se ha completado todav¨ªa, por lo que s¨®lo se conocen las funciones de algunos de los genes. Lo que s¨ª se sabe es que la bacteria acumula en una sola c¨¦lula sistemas de reparaci¨®n de ADN, expulsi¨®n de ADN da?ado, recuperaci¨®n de la deshidrataci¨®n y de la falta de alimentos y redundancia gen¨¦tica. Los investigadores se?alan que la capacidad de sobrevivir a los efectos potencialmente peligrosos de la radiaci¨®n ionizante y ultravioleta puede ser el resultado de tres mecanismos: la prevenci¨®n, la tolerancia y la reparaci¨®n.

El mecanismo de prevenci¨®n incluye la reacci¨®n ante el estr¨¦s por sustancias oxidantes ya que el ox¨ªgeno libre es un paso intermedio clave en el da?o que causan en las c¨¦lulas la radiaci¨®n y la deshidrataci¨®n. El mecanismo m¨¢s importante, sin embargo, se?alan los investigadores, es el de reparaci¨®n de la destrucci¨®n de la cadena de ADN que causa la radiaci¨®n, pero tambi¨¦n el calor y determinadas sustancias qu¨ªmicas, mecanismo que se diferencia del de c¨¦lulas normales en que es mucho m¨¢s r¨¢pido y eficiente, debido, al parecer, a la multiplicidad de los genes que lo gobiernan.