抗辐射微生物的逃生秘诀

　　

    [生物通讯]Deinococcus radiodurans是世界上最奇怪的微生物之一，这不仅是因为它在培养皿中长成耀眼的粉色和桔红色菌落，而且还因为这种生活在土壤中的微生物是已知对大剂量电离辐射或诸如此类的紫外线、致命化学物质和脱水处理等逃生能力最强的微生物。现在，研究人员认为他们发现了一个与其奇异的适应力有关的基因。这项发现是在2月12日于内华达州拉斯维加斯举行的第二届微生物基因组会议上公布的。

    Deinococcus自20世纪50年代首次被发现起就使研究人员为之着迷－－它们在经彻底辐射处理的罐头中仍能存活。同其它生物体一样，高强度的辐射下，Deinococcus的染色体也会被打成碎片，但它有着一个独特的将碎片重新修复到一起，继续生存的能力。虽然它的基因组3年前就已被测序完毕，但研究人员对于它究竟是如何完成这一神奇修复过程的还是一无所知。

    来自路易斯安娜州立大学的微生物学家Ashlee Earl和John Battista创造出一个已知相对而言受辐射影响大一些的Deinococcus突变株系，并随机插入正常Deinococcus的DNA片段。他们发现，如果将一段含有称为DR0167的基因的DNA片段接合到突变株系的基因组中，就可以重建突变株系对辐射的强抵抗力。当研究人员测序突变株系自身原来的DR0167基因时，他们发现有一个碱基发生了改变，这导致编码的蛋白略有不同。对所有基因组数据库搜索后并未发现任何与DR0167基因极为相似的序列，这说明该基因是Deinococcus独有的。

    试图查明DR0167究竟为何物，研究人员用放射线照射正常和突变Deinococcus，半小时过后，再用DNA芯片研究是否有任何基因在不同水平被打开。他们发现对辐射有适应力的正常微生物表达了约24个基因，其中8个功能未知，这比易受辐射攻击的突变株系的表达水平要高得多。Earl推测这些神秘基因可能就是用来编码修复辐射损伤的蛋白质的，而DR0167可能就是开始修复工作的开关。

   查清这些未知蛋白的作用将有助于揭开Deinococcus超凡适应力之谜，马里兰州基因组研究院研究Deinococcus的Erik Holtzapple认为。他补充说，这项发现可能还具有实践价值：研究人员希望他们能够最终改造Deinococcus，使其用于清理隐匿有放射性废物的化学物质垃圾点。改造用于分解垃圾的普通微生物在这样的极端环境下无法幸存。

生物通摘译自SCIENCE NOW