Dit is de Superman van de bacteriën

De bacterie overleeft giftige meren en zure regenbuien, langdurige uitdroging en heeft geen last van verhongering of oxidatieve stress. Zelfs na een ijsbad komt ze er net zo levend als Captain America uit. D. radiodurans is niet alleen sterk, ze is ook beroemd en staat in het Guinness Book Of World Records als de meest stralingsbestendige levensvorm op aarde! Terwijl een ioniserende stralingsdosis van 5 Gy een mens kan doden, zou 15.000 Gy D. radiodurans vrijwel ongedeerd laten. Om maar een idee te geven: direct na de explosie van de reactor in Chernobyl kwam er 300 Gy per uur aan straling vrij, wat een mens in slechts enkele minuten zou doden. De ontdekking D. radiodurans’ buitengewone resistentie gebeurde bij toeval in 1956 tijdens een experiment naar het steriliseren van ingeblikt vlees met straling. Toen wetenschappers de blikken openden vonden ze D. radiodurans tegen alle verwachting in levend en wel.

Deinococcus radiodurans. Credit: Nissem Abdeljelil

Deze meester in veerkracht gedijt dus onder omstandigheden die voor de meeste levensvormen fataal zouden zijn. Het geheime wapen ligt in het uniek georganiseerde genoom, dicht opeengepakt in ringachtige structuren die de verspreiding van gefragmenteerd DNA (veroorzaakt door straling of uitdroging) voorkomen. Deze fysieke organisatie beschermt het DNA niet alleen tegen verdere schade, maar zorgt ook voor efficiënt herstel door gebroken uiteinden dicht bij elkaar te houden, een eigenschap die zelden wordt waargenomen bij andere bacteriën. Deze DNA-configuratie werkt als een moleculair schild dat catastrofale schade voorkomt en zorgt voor een snelle reparatie. Bovendien is D. radiodurans uitgerust met een enorm enzymatisch arsenaal dat verbrijzeld DNA kan repareren en beschadigde eiwitten opnieuw kan opbouwen. Hierdoor kan D. radiodurans als een feniks uit de as te herrijzen, schijnbaar immuun voor de krachten van de natuur. Gelukkig houdt D. radiodurans in extreme omgevingen zoals woestijnen, hooggelegen plaatsen en met straling besmette gebieden stand  zonder ook maar iets of iemand te schaden.

Het vermogen om DNA-breuken met chirurgische precisie te repareren is ondertussen een goudmijn voor onderzoekers geworden. Zijn DNA-herstelmechanismen worden bestudeerd als blauwdruk voor het verbeteren van de menselijke weerstand tegen straling, met name bij kankerbehandelingen. In de synthetische biologie inspireert het robuuste genetische raamwerk van de bacterie tot het maken van biotechnologische systemen die extreme omstandigheden kunnen doorstaan. Bovendien is de bacterie genetisch gemanipuleerd om radioactief afval en afval dat met zware metalen vervuild is op te ruimen. Zo worden giftige stortplaatsen omgevormd tot veiligere ruimten.

Het meest intrigerende is misschien wel dat D. radiodurans zich buiten de grenzen van de aarde heeft gewaagd. Als model voor ruimtebiologie is de bacterie getest in de ruwheid van de ruimte om de overlevingskansen van leven op andere planeten te onderzoeken. De veerkracht van deze bacterie is niet slechts een curiositeit. Ze is een krachtige bondgenoot voor het bevorderen van technologie, geneeskunde en ons begrip van het leven zelf.