Bakterien: Im Atommüll zu Hause

Das "widerstandsfähigste Bakterium der Welt" überlebt selbst extreme radioaktive Strahlung. Wie das gelingt, haben Forscher nun verstanden.

Der Einzeller Deinococcus radiodurans ist zäh. Selbst radioaktive Strahlung, die zweitausend Mal so stark wie die der Hiroshima-Atombombe ist, übersteht der Einzeller. Er hält höhere Dosen an UV-Strahlung aus als jedes andere Lebewesen. Deinococcus radiodurans kann die schweren Schäden, die durch die Strahlung in der DNS entstehen, extrem schnell reparieren. Zudem bewirkt die ringförmige DNS-Struktur, dass geschädigte Erbgutteile nicht verlorengehen.

Verantwortlich für die enormen Reparaturfähigkeiten ist Stickoxid, haben nun Biochemiker um Brian Crane von der Cornell University in Ithaca erkannt ( PNAS, online). Sie züchteten genveränderte Deinococcus-Bakterien, denen das Enzym zur Herstellung des Moleküls fehlte. Setzten die Biochemiker diese Mutanten hoher UV-Strahlung aus, die das Bakterium normalerweise schadlos überlebt, starben 95 Prozent der Deinococcen.

In Tieren ist Stickoxid dafür bekannt, dass es eine Reihe physiologischer Vorgänge des Immun- und Hormonsystems steuert und die Durchblutung mitreguliert. Doch unterscheiden sich die Enzyme, die das Stickoxid herstellen, bei Deinococcus und Tieren stark; Rückschlüsse auf einen vergleichbaren UV-Schutzmechanismus bei Mehrzellern wären also gewagt.

Wissenschaftler versuchen seit langem, das "widerstandsfähigste Bakterium der Welt" zu verstehen. Sie vermuten, dass Deinococcus radiodurans eine der ältesten Lebensformen auf der Erde ist. Es kann überall heimisch werden, sogar in Atommüll-Lagerstätten, wo es radioaktiven Müll zersetzt.