Una superbacteria muestra sus armas para resistir altísimos niveles de radiación

Una bacteria rosada a la que no afectan ni siquiera los niveles más elevados de radiación ha mostrado los secretos genéticos que le permiten sobrevivir en ambientes totalmente hostiles para el resto de los seres vivos. Científicos 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 áreas contaminadas por sustancias tóxicas y radiactividad. Además, los mecanismos utilizados por la superbacteria pueden llevar a mejores tratamientos contra el cáncer.

La colección 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 daños en su material genético (ADN) causados por la radiactividad. La redundancia de estos genes de reparación es probablemente la causa de que sobreviva donde ningún otro ser vivo puede hacerlo.La bacteria fue encontrada hace 40 años en una lata de carne irradiada para conservarla y desde entonces ha intrigado a los científicos, que también la han encontrado en granito de la Antártida y en instrumental médico esterilizado. Puede sobrevivir a 1,5 millones de rads de irradiación gamma -un tipo de radiactividad-, lo que supone que aguanta 3.000 veces la cantidad de radiación que puede matar a un ser humano. También resucita tras haber sufrido deshidratación severa y sobrevive a altas dosis de radiación ultravioleta, como la procedente del Sol.

El proyecto de secuenciación de la D. radiodurans, que ha realizado el equipo de Craig Venter en el Instituto para la Investigación de Genomas (TIGR) y publica la revista Science, está financiado por el Ministerio de Energía de Estados Unidos. El Gobierno estadounidense está muy interesado en conseguir que la bacteria pueda utilizarse en la descontaminación de suelos afectados por sustancias tóxicas y radiactivas. En Estados Unidos hay grandes zonas de muy difícil descontaminación, por la fabricación de material nuclear para usos militares, en las que se mezclan materiales muy radiactivos con sustancias químicas tóxicas. El año pasado, científicos de la Universidad de Minnesota consiguieron modificar genéticamente esta bacteria para degradar sustancias tóxicas, como el contaminante orgánico tolueno y fijar o inmovilizar el mercurio.

Herramienta segura

El secretario de Estado de Energía, Bill Richardson, ha declarado: "Este es un logro significativo. Además de conseguir datos sobre cómo funcionan las células, esta nueva investigación puede ayudar a proporcionar una herramienta segura y barata para algunos de los desafíos mayores de descontaminación que tiene el país"."Creemos que esto dará un enorme impulso a la microbiología industrial y ambiental", ha dicho a Reuters la presidenta de TIGR, Claire Fraser. "La publicación de la secuencia de la D. radiodurans impulsará más investigación en los mecanismos de reparación celular y resistencia al daño. 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 sobreviviría".

El estudio del genoma no se ha completado todavía, por lo que sólo se conocen las funciones de algunos de los genes. Lo que sí se sabe es que la bacteria acumula en una sola célula sistemas de reparación de ADN, expulsión de ADN dañado, recuperación de la deshidratación y de la falta de alimentos y redundancia genética. Los investigadores señalan que la capacidad de sobrevivir a los efectos potencialmente peligrosos de la radiación ionizante y ultravioleta puede ser el resultado de tres mecanismos: la prevención, la tolerancia y la reparación.

El mecanismo de prevención incluye la reacción ante el estrés por sustancias oxidantes ya que el oxígeno libre es un paso intermedio clave en el daño que causan en las células la radiación y la deshidratación. El mecanismo más importante, sin embargo, señalan los investigadores, es el de reparación de la destrucción de la cadena de ADN que causa la radiación, pero también el calor y determinadas sustancias químicas, mecanismo que se diferencia del de células normales en que es mucho más rápido y eficiente, debido, al parecer, a la multiplicidad de los genes que lo gobiernan.