b"\n_START_ARTICLE_\nDeinococcus radiodurans\n_START_SECTION_\nEtimologija\n_START_PARAGRAPH_\nPrvotno znanstveno ime bakterije je bilo Micrococcus radiodurans, pozneje pa je bila preimenovana v Deinococcus radiodurans. Ime izhaja iz gr\xc5\xa1kih besed dein\xc3\xb3s - stra\xc5\xa1en in k\xc3\xb3kkos - zrnce, jedro ter latinskih besed radius - \xc5\xbearek oziroma predpone radio- (kar se nana\xc5\xa1a na radioaktivnost) ter durus - trd. Zaradi izjemne odpornosti proti zunanjim dejavnikom je bakterija dobila vzdevek\xc2\xa0\xc2\xbbKonan Bakterija\xc2\xab, po fantazijskem liku Konanu Barbaru.\n_START_SECTION_\nZgodovina\n_START_PARAGRAPH_\nD. radiodurans je leta 1956 odkril A.W. Anderson v Oregonu med raziskovanje mo\xc5\xbenosti uporabe \xc5\xbearkov gama za sterilizacijo konzervirane hrane. Celotno zaporedje DNK genoma bakterije je leta 1999 objavil In\xc5\xa1titut za raziskave genoma (TIGR) v Marylandu v ZDA.\n_START_SECTION_\nSplo\xc5\xa1en opis\n_START_PARAGRAPH_\nD. radiodurans je dokaj velika okrogla bakterija s premerom od 1,5-3,5 \xc2\xb5m. Navadno se \xc5\xa1tiri bakterije zdru\xc5\xbeijo skupaj in tako tvorijo tetrado. Bakterije se goji (kultivira) relativno lahko in ne povzro\xc4\x8dajo oku\xc5\xbeb. Kolonije so gladke, izbo\xc4\x8dene in roza do rde\xc4\x8de barve. Same celice se obarvajo kot Grampozitivne bakterije, \xc4\x8deprav je celi\xc4\x8dni ovoj za slednje dokaj nenavaden in spominja bolj na celi\xc4\x8dno steno Gramnegativnih bakterij._NEWLINE_Bakterija ne tvori endospor in ni mobilna. Je obligativni aerob, kar pomeni da nujno potrebuje kisik za celi\xc4\x8dno dihanje in s tem za proizvodnjo energije v obliki adenozin trifosfata (ATP), ter kemoorganoheterotrof, kar pomeni, da ogljikov dioksid (CO\xe2\x82\x82) pridobiva iz okolja (heterotrof), energijo pa iz oksidacije organskih snovi (kemo- in organotrof). V skladu s tem je pogosto prisotna v okolju, bogatem z organskimi snovmi, kot so tla, feces, meso in kanalizacija, izolirana pa je bila tudi iz suhe hrane, prahu, medicinskih pripomo\xc4\x8dkov in tekstila. Optimalna temperatura za rast je od 30-37 \xc2\xb0C._NEWLINE_Genom bakterije je sestavljen iz dveh kro\xc5\xbenih kromosomov, pri \xc4\x8demer je eden dolg 2,65 milijonov baznih parov (bp), drugi pa okoli 412.000 bp, ter iz megaplazmida s 177.000 bp in manj\xc5\xa1ega plazmida z 46.000 bp. V mirovanju vsebuje \xc5\xa1tiri kopije genoma, v aktivni fazi, tj. celi\xc4\x8dni delitvi, pa od 8-10 kopij. Celoten genom vsebuje okoli 3.250 genov.\n_START_SECTION_\nRadioaktivna odpornost\n_START_PARAGRAPH_\nD. radiodurans je sposobna prenesti akutno dozo do 5.000 Gy ionizirajo\xc4\x8dega sevanja brez izgube \xc5\xbeivljenjskih funkcij in akutno dozo do 15.000 Gy s 37\xc2\xa0% pre\xc5\xbeivetja.\n_START_SECTION_\nEvolucijski vidik\n_START_PARAGRAPH_\nEno od trenutnih bistvenih vpra\xc5\xa1anj je, zakaj je bakterija sploh razvila tako visoko odpornost proti radioaktivnem sevanju. Naravno sevanje (t. i. radioaktivno ozadje), ki ga povzro\xc4\x8dajo kozmi\xc4\x8dni \xc5\xbearki in naravni radioaktivni elementi v okolju, je namre\xc4\x8d pove\xc4\x8dini zelo nizko, tj. v povpre\xc4\x8dju 0,4 mGy na leto, najve\xc4\x8dje do zdaj izmerjeno sevanje pa zna\xc5\xa1a 175 mGy na leto v obalnem mestu Guarapara v Braziliji. To torej pomeni, da je pri organizmih verjetnost za razvoj obrambnih mehanizmov proti radioaktivnosti dokaj majhna pri relativno nizki vrednosti sevanja._NEWLINE_Bilo je predlagano, da se je tovrstna odpornost razvila kot stranski mehanizem za obrambo pred dalj\xc5\xa1o izsu\xc5\xa1itvijo. Dokazano je bilo, da so mutantne bakterije, ki so ob\xc4\x8dutljive na radioaktivno sevanje, ob\xc4\x8dutljive tudi na izsu\xc5\xa1itev, medtem ko so naravni tipi odporni na oboje. Bakterije vsebujejo posebne proteine LEA (angle\xc5\xa1ko Late Embryogenesis Abundant), ki \xc5\xa1\xc4\x8ditijo pred po\xc5\xa1kodbami zaradi izsu\xc5\xa1itve preko prepre\xc4\x8devanja agregacije proteinov, delovali pa naj bi kot \xc5\xa1aperoni._NEWLINE_Nekateri znanstveniki so mnenja, da naj bi se odpornost razvila na Marsu, na Zemljo pa naj bi se bakterije prenesle preko meteorita. Temu nasprotuje dejstvo, da je bakterija v genetskem in biokemijskem smislu zelo podobna ostalim kopenskim organizmom.\n_START_SECTION_\nMehanizmi odpornosti\n_START_PARAGRAPH_\nOdpornost D. radiodurans je pravzaprav vsota razli\xc4\x8dnih pasivnih fiziolo\xc5\xa1kih lastnosti bakterije ter aktivnih mehanizmov, tj. DNK popravljalnih encimov._NEWLINE_K pasivni za\xc5\xa1\xc4\x8diti spadajo ve\xc4\x8dje \xc5\xa1tevilo kopij genoma, organizacija DNK v toroide, ki morda prispevajo k popravljanju, visoka koncentracija manganovih kationov (Mn\xc2\xb2\xe2\x81\xba), ki delujejo kot antioksidanti ter uravnavanje (regulacija) celi\xc4\x8dnih odzivov (npr. inhibicija podvajanja DNK), pa tudi du\xc5\xa1ikov oksid (NO), ki je potreben pri okrevanju bakterije po izpostavitvi sevanju._NEWLINE_Aktivno popravljanje dvojnih prelomov DNK s pomo\xc4\x8djo encimov poteka v dveh fazah. V prvi fazi poteka specifi\xc4\x8den proces, imenovan sintezno-odvisno veri\xc5\xbeno prileganje (angle\xc5\xa1ko synthesis-dependent strand annealing ali SDSA), pri katerem eden od dveh 3` koncev poi\xc5\xa1\xc4\x8de homologno zaporedje na sestrski vija\xc4\x8dnici druge kopije genoma in jo razpre, preostali prosti 3` konec pa se prav tako ve\xc5\xbee na homologno zaporedje, nakar pote\xc4\x8de sinteza DNK verige. Novonastala konca, ki se drug drugemu prilegata, oddisociirata od sestrske vija\xc4\x8dnice in se med sabo homologno pove\xc5\xbeeta, mankajo\xc4\x8da mesta v vija\xc4\x8dnici pa se do konca dopolnijo. V drugi fazi se aktivira drugi popravljalni mehanizem, rekombinaza A (RecA)-odvisna homologna rekombinacija. Pri tem je potrebno omeniti, da se vsi vklju\xc4\x8deni proteini (DNK-polimeraza I, rekombinaze, SSB proteini) razlikujejo od tistih v drugih bakterijah v dolo\xc4\x8denih podrobnostih; SSB (angle\xc5\xa1ko single strand binding) protein je npr. bolj aktiven od tistega v E. coli. Poleg tega obstajajo tudi drugi posebni proteini, kot npr. protein DdrA, ki se ve\xc5\xbee na prosti 3` konec in ga \xc5\xa1\xc4\x8diti pred eksonukleazami, ter proteini, ki stabilizirajo fragmente, nastalih zaradi dvojnih prelomov, in tako prepre\xc4\x8dijo lo\xc4\x8ditve teh fragmentov ter mo\xc5\xbenost napa\xc4\x8dnih vezav pri popravljanju. Vse to omogo\xc4\x8da bakteriji, da popravi DNK brez kakr\xc5\xa1nihkoli napak v zaporedju.\n_START_SECTION_\nUporaba\n_START_PARAGRAPH_\nBakterije rodu Deinococcus so bile genetsko spremenjene za uporabo v bioremediaciji, tj. obdelovalnem postopku, pri katerih mikroorganizmi spremenijo okoljsko onesna\xc5\xbeevanje (npr. zaradi te\xc5\xbekih kovin ali karcinogenov) v tleh, podtalnici in sedimentih do ne\xc5\xa1kodljivih kon\xc4\x8dnih produktov, tudi v radioaktivnem okolju. Gen za reduktazo, ki oksidira \xc5\xbeivosrebrove ione, je bil izoliran iz E. coli in prenesen v te bakterije za razstrupljenje (detoksifikacijo) ostankov \xc5\xbeivega srebra, ki so pogosto prisotni v radioaktivnih odpadkih, nastalih pri proizvodnji jedrskega oro\xc5\xbeja._NEWLINE_Leta 2003 so znanstveniki demonstrirali uporabo D. radiodurans kot sredstvo za zapis pomembnih podatkov v primeru jedrske katastrofe. Pesem It's a Small World so prevedli v serijo DNK segmentov, dolgih 150 baznih parov, in jih vstavili v bakterijo. Izvorno informacijo, tj. besedilo pesmi, so uspeli izolirati brez napak pri 100. generaciji bakterij."