Patrimoine héréditaire d'une bactérie résistante aux rayonnements décodé

Ce succès pourrait permettre d'acquérir de nouvelles connaissances sur l'apparition et la prévention de tumeurs et ouvrir des possibilités inexploitées de décontamination de sites pollués du fait du programme nucléaire militaire américain. La bactérie déinococcus radiodurans survit à des doses de rayonnement de 15'000 Gy, soit 3000 fois plus environ que la dose létale pour l'homme, ainsi qu'à un débit de dose de 60 Gy/h. Cette bactérie résiste aussi à des métaux lourds, au dessèchement, aux rayons UV et à des poisons organiques. Elle a été découverte en 1956 dans de la viande en boîte irradiée. On l'a découverte depuis à divers endroits où les conditions de vie sont extrêmes et où aucune autre bactérie ne peut survivre, par exemple dans des roches arctiques ou dans la piscine de blindage d'une source de césium radioactive.
Les chercheurs s'intéressent en particulier à la fonction des multiples mécanismes de réparation grâce auxquels la bactérie peut reconstituer correctement en 24 heures son patrimoine génétique scindé en centaines de morceaux sous l'effet des rayonnements. Comme chez l'homme, ce patrimoine génétique se compose d'acide désoxyribonucléique (ADN). Par combinaison de quatre bases différentes disposées par paires, l'information génétique est stockée dans de longues molécules à double chaîne. Le rayonnement ionisant provoque des ruptures dans ces molécules. Si ces ruptures se réparent mal, soit le patrimoine génétique n'est plus utilisable, soit il contient de fausses informations qui risquent d'entraîner par exemple la formation d'un cancer. Les scientifiques ont trouvé de très nombreux mécanismes de réparation, en partie redondants, mécanismes dont la fonction moléculaire n'est pas encore connue avec précision pour la plupart. Le patrimoine génétique de la bactérie se compose de quelque 3,3 millions de paires de bases (PB) et il est contenu dans deux chromosomes annulaires de 2,6 millions de BP et de 40'000 PB, ainsi que dans deux molécules plus petites, également annulaires, de 180'000 PB et de 45'000 PB. On suppose que les trois molécules d'ADN plus petites sont responsables de cette résistance extrême.
La déinococcus radiodurans soulève un très vif intérêt au Département américain de l'énergie, qui finance ces recherches. Il est prévu d'injecter divers gènes dans le patrimoine de la bactérie, gènes qui la rendront capable de détruire des solvants organiques. Ceci permettrait de l'utiliser pour la décontamination de sites pollués issus du programme nucléaire militaire américain. Au cours de ces dernières décennies, on a souvent mélangé des déchets et des effluents liquides d'origine militaire radioactifs, contenant du métal lourd ou présentant une contamination organique, des déchets donc hautement toxiques que l'on a stockés sous terre dans des conteneurs. Ces conteneurs n'étant partiellement pas étanches, un assainissement s'impose d'urgence, mais la complexité du contenu le rend très dispendieux.