Keď pred rokmi biológovia objavili baktériu prežívajúcu i v chladných okruhoch jadrových reaktorov, vyvrátilo to všetky doterajšie predstavy o škodlivom žiarení na živé organizmy. Bádatelia rozpoznali mechanizmus, ktorý jej umožňuje vzdorovať rádioaktivite.
Baktéria Deinococcus radiodurans prežije tritisíckrát vyššie dávky ionizačného žiarenia než sú tie, ktoré by spoľahlivo zabili väčšinu živých tvorov vrátane človeka. Keď vedci v roku 1995 oznámili jej objavenie, znamenalo to absolútne popretie názorov o škodlivosti rádioaktivity na organizmy. Odvtedy vedci usilovne hľadajú mechanizmus, ktorým baktéria smrtiacemu žiareniu vzdoruje.
DNA vydrží viac
S novým vysvetlením mimoriadnej odolnosti baktérií voči rádioaktívnemu žiareniu prišli vedci z Uniformed Services Univerzity v Marylande. Rádiobiológovia si doteraz mysleli, že ionizačné žiarenie poškodzuje organizmy tým, že zasahuje genetický materiál bunky.
Profesor Michael J. Daly so svojím tímom z Uniformed Services Univerzity of the Health Sciences však zistil, že skutočnosť je výrazne odlišná. Ukázalo sa totiž, že oveľa citlivejšie na žiarenie sú iné štruktúry bunky. Úroveň radiácie, ktorá DNA poškodí len málo, má súčasne za následok rozsiahlu deštrukciu bielkovín.
Pozornosť rádiobiológov pri hľadaní odpovede na dôvod mimoriadnej odolnosti baktérie Deinococcus radiodurans sa preniesla z genetického materiálu na iné bunkové štruktúry - najmä na tie, ktorých úlohou je opravovať poškodené časti genetickej informácie. Výsledkom bolo zistenie, že ich chráni zvláštny chemický mechanizmus využívajúci ióny mangánu. Vďaka nemu enzýmy opravujúce poškodenú DNA vydržia i extrémne dávky žiarenia.
Život po jadrovej havárii
Podľa autorov štúdie tento objav vysvetľuje rozpory vo výsledkoch minulých predchádzajúcich výskumov odolnosti mikroorganizmov voči rádioaktivite. Veria, že sú na stope objavu mangánového komplexu, ktorý by mohol krátkodobo zvyšovať odolnosť aj iných buniek.
Objav mechanizmu biologickej ochrany proti smrtiacim účinkom radiácie by mohol mať veľký praktický význam. Vedci sa domnievajú, že ho bude možné využiť pri zvyšovaní odolnosti voči rádioaktivite (napríklad po jadrovej havárii), na liečenie choroby z ožiarenia a predovšetkým na bezpečnú dekontamináciu miest zasiahnutých rádioaktívnymi látkami.
Vtedy v Afrike
Stále však zostáva záhadou, ako sa mohol tento mechanizmus vyvinúť, keď na Zemi sa také veľké dávky rádioaktivity zväčša nevyskytujú. Jedinou výnimkou sú takzvané prírodné reaktory - mimoriadne bohaté ložiská uránu, v ktorých sa vďaka mimoriadnym podmienkam samovoľne spustila reťazová reakcia. Dnes je známa iba jedna takáto lokalita v africkom Oklo (Gabun), kde pred jeden a pol až dvoma miliardami rokov prebiehalo štiepenie uránu podľa rovnakých princípov ako v dnešných jadrových reaktoroch.
Je zaujímavé, že proces sa tu sám reguloval bez toho, aby došlo k explózii či uhaseniu reakcie po tisícročia, kým životnosť reaktorov ľuďmi vyrobených je asi pol storočia. Práve dlhodobá existencia prírodného reaktora schopného produkovať silnú radiáciu mohla spôsobiť, že sa v niektorých tamojších mikroorganizmoch vyvinul mechanizmus ochrany voči žiareniu.
Dokáže to aj škorpión
Viacerí geológovia navyše pripúšťajú, že v dávnej minulosti na našej planéte pracovalo takýchto prírodných reaktorov viac. Niektorí vedci dokonca usudzujú, že práve ich činnosť mohla mať na svedomí mutácie, ktoré usmernili vývoj vtedy ešte veľmi primitívnych mikroorganizmov na vyššie a zložitejšie formy. Deinococcus radiodurans by teda bol priamym svedkom týchto procesov. Nechýba však ani hypotéza, podľa ktorej odolná baktéria prišla z vesmíru.
Pre úplnosť ešte treba dodať, že Deinococcus radiodurans nie je jediným organizmom, ktorý dokáže odolávať vysokým dávkam žiarenia. Rovnakú odolnosť vykazujú i niektoré druhy škorpiónov, čo je veľmi zaujímavé, lebo ide o mnohobunkové tvory.