Deinococcus radiodurans - Définition

Introduction

Deinococcus radiodurans
Classification
Règne	Bacteria
Division	Deinococcus-Thermus
Classe	Deinococci
Ordre	Deinococcales
Genre	Deinococcus
Nom binominal
Deinococcus radiodurans Brooks et Murray, 1981

Deinococcus radiodurans est une bactérie polyextrémophile et l'un des organismes le plus radiorésistant connu au monde. Cette bactérie présente une résistance impressionnante, notamment aux UV, aux radiations ionisantes, au peroxyde d'hydrogène, au vide, à l'acide, aux températures extrêmes, au dessèchement, au froid et à la famine. Cette capacité de résistance est due à sa structure cellulaire particulière et à son système très perfectionné de réparation de l'ADN, qui lui permet même de « ressusciter » quelques heures après sa mort.

En raison de son extraordinaire résistance, elle a été affublée de surnoms tels que « Conan la bactérie » ou bien « la bactérie la plus résistante au monde ».
Sa haute résistance a intéressé les scientifiques et aussi les industriels qui voudraient produire des bactéries génétiquement modifiées résistantes aux sols très pollués ou radioactifs pour y dégrader les solvants ou hydrocarbures notamment. Certains souhaitent créer des bactéries transgéniques rendues plus résistantes (par intégration de gènes de D. radiodurans) pour produire du méthane ou des « biocarburants de seconde génération ». En 2008, un brevet était déjà déposé pour la production de « biocarburants » (à partir de déchets agricoles et sylvicoles) et un autre visant des usages médicaux.

Découverte et historique

Deinococcus radiodurans a été découverte pour la première fois en 1956 par A.W. Anderson, de l'Oregon Agricultural Experiment Station, à Corvallis dans l'Oregon, lors d'expériences réalisées pour déterminer si des boîtes de conserve pouvaient être stérilisées par de grandes doses de rayons gamma. Une boîte de viande en conserve fut exposée à une dose de radiation supposée tuer toute forme de vie connue, mais à la surprise générale le processus de décomposition ne s'interrompit pas.

Une bactérie est rapidement isolée et étudiée sous toutes les coutures. Elle se révèle résistante à un grand nombre de situations extrêmes, comme l'exposition aux produits chimiques génotoxiques, aux dommages de l'oxydation, aux rayonnements ionisants et ultraviolets, et à la déshydratation.

D'abord appelée Micrococcus radiodurans, la bactérie fut ensuite renommée Deinococcus radiodurans.

Résistances

Résistance à la radioactivité

Deinococcus radiodurans est l'un des 3 organismes les plus résistants à la radioactivité découvert jusqu'à présent avec Deinococcus radiophilus et Rubrobacter radiotolerans. Elle résiste à des niveaux de radiation allant jusqu'à cinq millions de rads, soit 5 000 fois la dose mortelle de 1 000 rads (10 Gy) susceptible de tuer un homme. Exposée à 1,5 million de rads, Deinococcus radiodurans répare son ADN en seulement quelques heures et sans perte de viabilité. Elle supporte jusqu'à 150 cassures du double brin par chromosome sans effet mutagène alors qu'Escherichia coli n'en supporte que 2 ou 3 maximum et subit des mutations délétères.

Résistance aux UV

Deinococcus radiodurans est également le seul organisme connu qui résiste aux rayonnements ultra-violets. Il peut tolérer 10 000 fois la dose mortelle de rayonnement UV tolérée par les organismes eucaryotes et 100 fois la dose mortelle pour la plupart des organismes procaryotes.

Chimie génotoxique

Deinococcus radiodurans résiste aux attaques de bains acides.

Déshydratation

Deinococcus radiodurans résiste bien à la déshydratation complète ou dessiccation. Une fois totalement déshydratée, elle résiste encore mieux aux rayonnements et aux températures extrêmes.

Températures extrêmes

Une température de -45 °C inactive Deinococcus radiodurans mais ne l'endommage pas.