Deinococcus radiodurans

Відео: Practical Application 04

Біноміальний назву


Deinococcus radiodurans
(Ex Raj et al. 1960) Brooks et Murray +1981







посилання





Deinococcus radiodurans - грам позитивних, екстремофільних кокковая бактерія роду Deinococcus, один з найбільш стійких організмів до дії іонізуючого випромінювання. Вперше був виділений з консервованого м`яса, підданого дії гамма-випромінювання з метою вивчення можливості стерилізації. Організм був вперше описаний в 1960 році під назвою Micrococcus radiodurans, а в 1981 році переведений до новоствореного роду Deinococcus. Зараз розробляються способи використання D. radiodurans в біоочищення радіоактивно заражених стічних вод.


Морфологія
Забарвлюється за Грамом позитивно, хоча клітинна стінка має будову, типове для грамнегативнихбактерій), це нерухомий кок діаметром 1,5-3,5 мкм. На мікроскопічних препаратах розташовується по дві або частіше чотири клітини, утворюючи тетради. Не утворює капсул і спор. сінтезуж червоний пігмент.
культуральні властивості
D. radiodurans - хемоорганогетеротроф, облігантний аероб. Зростає на простих поживних середовищах. На щільних поживних середовищах утворює гладкі, опуклі колонії від рожевого до червоного кольору. штами D. radiodurans виділялися з великої різноманітності субстратів: від посліду слоноі і грунтів в арктичних глибин і пісків пустель, тому не можна говорити про будь-яке специфічному місцеперебування цього мікроорганізму.
геном
Унікальною особливістю генома D. radiodurans є те, що кожна кільцева молекула ДНК генома представлена в декількох копіях, які разом утворюють переплетені кільця, кожне кільце містить по кілька копій однієї молекули ДНК. Іншою унікальною особливістю D. radiodurans є наявність РНК-лігази, здатних зшивати молекули РНК в гібридному комплексі РНК-ДНК. геном D. radiodurans штаму R1 представлений чотирма молекулами ДНК: дві хромосоми і дві плазміди - мегаплазміда і мала плазмида. хромосома 1 D. radiodurans є кільцевої дволанцюгової молекулою ДНК розміром 2648638 пар основ і містить 2687 генів, з яких 2629 кодують білки. Хромосома 2 менше розмірами (412348 пар основ) і містить 369 генів, з яких 368 кодують білки. Мегаплазміда MP1 є двухцепочечной кільцевою молекулою ДНК розміром 177 466 пар основ і містить 148 генів, з яких 145 кодують білки. Плазмида CP1 також представлена кільцевою молекулою ДНК розміром 45704 п.н., і містить 40 генів, з яких 39 кодують білки. Відомо також кілька плазмід, що впливають на резистентність до лізоциму і допустиму температуру росту. Мікроорганізм має природну компетентність до трансформації чужорідної ДНК. геном D. radiodurans вельми близький до геному Thermus aquaticus і порівняння геномів показує дівергентние шляху адаптації до термофільних і стійкості до радіації.
D. radiodurans широко відома своєю високою стійкістю до дії радіації і є одним з найбільш стійких до впливу радіації організм світі - D. radiodurans здатний виживати при дозі до 10000 Гр. (Для людини смертельна доза радіації становить близько 5 Гр., Для Escherichia coli - 2000 Гр.)
Ймовірно, висока стійкість до дії іонізуючого випромінювання виникла внаслідок виникнення стійкості до висушування, оскільки механізми пошкодження ДНК, а значить і стійкості до радіації і висушування, східні, причому D. radiodurans синтезує так звані LEA-білки, що запобігають агрегації білків під час висушування. Довгий час такий рівень стійкості до дії радіації був не зовсім зрозумілий. Зараз відомо, що D. radiodurans зберігає в клітці по кілька копій генома, упакованих у вигляді торів або кілець, додаткові копії генома дозволяють в точності відновити геном після численних одно-і дволанцюжкових розривів. Було також показано, що як мінімум дві копії генома при масованих дволанцюжкових розривах утворюють повний геном при реассоціаціі фрагментів ДНК, що утворилися після чого прозодіть повторний синтез пошкоджених ділянок з гомологічних непошкоджених послідовностей, при цьому утворюється D-пітля і відбувається рекомбінація між гомологічними послідовностями шляхом RecA- залежною рекомбінації.
RecA D. radiodurans може експресуватися тільки в клітинах свого виду, для E.coli, наприклад, він надає летальну дію. Певну роль в резистентності до дії радіації надає також присутність особливого білка, зв`язується з одноцепочечной ДНК і може грає роль в реплікації пошкодженої ділянки. На радиорезистентность впливає також синтез білка DdrA, що забезпечує цілісність геному. Білок IrrE, регулятор експресії гена recA, також впливає на рівень стійкості до дії радіації. Мікроорганізм має рібонуклеопротєїди, також впливають на стійкість бактерії до ультрафіолетового випромінювання. Для захисту від окислювального стресу, який зазвичай супроводжує дію іонозірующего випромінювання, D. radiodurans використовує особливий фермент тіоредоксіна-редуктази, а також синтезує супероксиддисмутаза.
Стійкість до впливу радіації D. radiodurans унікальні, мікроорганізм також вельми стійкий до несприятливих умов навколишнього середовища, що робить його придатним для біоочищення радіоактивних відходів. Зараз ведуться дослідження по застосуванню D. radiodurans в біоочищення радіоактивних забруднень, зокрема розчинених іонів ртуті.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!