Vypadá jako nenápadná kulička. Ve skutečnosti patří k nejodolnějším organismům, jaké věda zná.

Deinococcus radiodurans přežívá dávky ionizujícího záření, které by člověka spolehlivě zahubily, zvládá vyschnutí a dokáže obnovit vlastní DNA poté, co ji radiace rozstřílí na stovky kusů.

Její životní strategie je přitom fascinující: nebrání se poškození dokonale. Prostě ho opraví. Příběh této bakterie začíná překvapivě prozaicky.

V roce 1956 ji vědci objeví v konzervovaném mletém mase, které je vystaveno dávce záření určené k likvidaci mikroorganismů. Všechno ostatní se vzdává, ale tahle podivná růžová bakterie přežívá.

Dostává jméno Deinococcus radiodurans, volně přeloženo něco jako „podivná koule odolná záření“. A vědci postupně zjišťují, že nejde o náhodného šťastlivce.

Bakterie snáší ionizující záření i vyschnutí a při extrémním stresu dokáže zastavit růst a později se znovu „probudit“.

Radiace jí rozbije DNA. Ona ji poskládá zpátky

Tady začíná její skutečný trik. Ionizující záření způsobuje v buňkách rozsáhlé poškození DNA, včetně stovek přerušení obou vláken. U většiny organismů je taková katastrofa smrtelná.

D. radiodurans ale disponuje několika kopiemi svého genomu a mimořádně účinnými mechanismy oprav.

Poškozené úseky využívá jako předlohy pro znovusestavení DNA. Nejprve vznikají nové úseky podle zachovaných částí a následně nastupuje rekombinace, která jednotlivé fragmenty spojuje.

Badatelé popisují, že bakterie dokáže po ozáření svůj genom znovu sestavit během několika hodin. Dlouho se zdá, že odpověď je jednoduchá: bakterie má prostě geniální opraváře DNA. Dnes je obraz mnohem zajímavější.

Radiace totiž nepoškozuje pouze DNA, ale vytváří také reaktivní formy kyslíku, které mohou ničit bílkoviny potřebné k opravám. D. radiodurans proto chrání i své vlastní „opravárenské nářadí“.

Významnou roli hrají antioxidanty a komplexy manganu, které pomáhají omezovat oxidační poškození proteinů.

Její tajemství ale neleží jen v DNA

Michael Daly z Uniformed Services University, jeden z předních výzkumníků tohoto organismu, proto upozorňuje, že odolnost bakterie není jen otázkou mimořádné opravy DNA, zásadní je také ochrana proteinů, které tuto opravu provádějí.

Deinococcus radiodurans je pro vědce cenná. Není to nesmrtelný mikroorganismus a radiace jí rozhodně neškodí. Její mimořádnost spočívá v tom, že po obrovské buněčné katastrofě dokáže dát své molekulární součásti znovu dohromady.

Vědci ji proto studují jako model pro pochopení oprav DNA, ochrany buněk před oxidativním stresem i přežívání v extrémních podmínkách.