Figura 1: Ejemplar de Deinococcus radiodurans. (J. Daly)

Figura 2: Supervivencia de Escherichia coli y de D. radiodurans en función de la radiación gamma acumulada. (Pavlov et al., 2006)

La radiación ionizante en la Tierra es producida por los rayos cósmicos y la desintegración radiactiva del U, Th, y ⁴⁰K en las rocas de nuestro planeta, lo que produce una dosis global de solamente 0.0005 Gy por año, y la emisión no ha cambiado durante los últimos 4.000 millones de años. Con esta tasa, un individuo de D. radiodurans no acumularía una dosis letal hasta que transcurrieran más de 10 millones de años. Ni siquiera en los entornos de los reactores nucleares naturales se alcanza el umbral letal para las bacterias radioresistentes: en los depósitos de uranio de Oklo, cerca de Gabón, que tienen 1700 millones de años de antigüedad, el nivel de radiación no excede 1 Gy por hora, mientras que D. radiodurans es capaz de crecer incluso soportando una dosis de 60 Gy por hora. Pero son las temperaturas que se alcanzan por las fusiones nucleares, hasta 360º C, lo que mantiene estériles tales lugares. Esta realidad describe perfectamente la anomalía que representan las bacterias radioresistentes en la biosfera global de la Tierra: en nuestro planeta no existen entornos naturales en los que se alcancen niveles de radiación tan elevados como los que estos tipos bacterianos son capaces de soportar. Por lo tanto, el origen de la radioresistencia no puede ser una adaptación evolutiva acaecida en la Tierra, lo que hace imprescindible someter a consideración otras alternativas, por exóticas que puedan parecer en un principio.

Durante años se ha considerado que la resistencia a la radiación apareció como un uso secundario de la habilidad para reparar el daño masivo en el DNA en momentos de estrés ambiental, específicamente provocado por deshidratación. Sin embargo, una investigación reciente del grupo de Anatoly Pavlov, de la Academia de Ciencias de Rusia, ha demostrado una serie de inconsistencias en esta teoría: (1) el proceso de someter a bacterias no radioresistentes a ciclos de desecación no provocó la inducción de radioresistencia; (2) se han descrito bacterias muy sensibles a la desecación pero con una elevada radioresistencia, y viceversa, lo que permite aventurar que los genes que controlan una y otra capacidades son diferentes; (3) Rubrobacter, Thermococcus y D. radiodurans no necesitan resistencia a la desecación en sus ambientes naturales, pues son bacterias acuáticas (Figura 3); y (4) no existe relación filogenética entre los diferentes grupos de bacterias radioresistentes, lo que implica que es una capacidad que debe haber evolucionado de forma independiente en momentos distintos en cada uno de los grupos, algo imposible en un planeta donde no existen entornos que la propicien. Por lo tanto, la hipótesis de la aparición de la radioresistencia en la Tierra como un uso secundario de otras habilidades es insostenible.

Figura 3: Las fuentes hidrotermales constituyen el entorno natural de Rubrobacter. (Michael R. Marty)

Figura 4: La única característica que diferencia el genoma de D. radiodurans es su estructura circular. Se ha propuesto que tiene relación con el mecanismo de reparación del DNA. (S. Levin-Zaidman)