Os organismos mais resistentes da Terra, chamados extrema³filos, podem sobreviver a condições extremas como secura extrema (dessecação), frio extremo, va¡cuo espacial, a¡cido ou atémesmo radiação de alto na­vel. Atéagora, a mais resistente de todas parece ser a bactanãria Deinococcus radiodurans - capaz de sobreviver a doses de radiação mil vezes maiores do que as fatais para os humanos. Mas atéagora, os cientistas ficaram intrigados com a forma como a resistência a  ra¡dio poderia ter evolua­do em vários organismos em nosso planeta, naturalmente protegidos da radiação solar por seu campo magnanãtico. Embora alguns cientistas sugiram que a resistência a  ra¡dio em organismos extrema³filos pode ter evolua­do junto com outros tipos de resistência, como resistência a  dessecação, uma questãopermaneceu:

Para resolver essa questão, a equipe do Dr. Cox, da Universidade de Wisconsin-Madison, decidiu "deixar que as células lhes digam". Os pesquisadores começam com a bactanãria naturalmente não resistente, E. coli, e a expuseram a ciclos iterativos de irradiação de alto na­vel. Apa³s muitas rodadas de exposição a  radiação e crescimento, algumas populações resistentes ao ra¡dio surgiram. Usando o sequenciamento do genoma inteiro, os pesquisadores estudaram as alterações genanãticas presentes em cada população resistente a ra¡dio e determinaram qual mutação proporcionava resistência a  bactanãria.

Em seu primeiro estudo, a equipe do Dr. Cox começou expondo E. coli a 50 rodadas de ionização (Bruckbauer et al 2019b). Apa³s cerca de 10 rodadas, algumas populações resistentes ao ra¡dio surgiram e, após 50, o estudo de seu perfil genanãtico destacou três mutações responsa¡veis ​​pela resistência a  ra¡dio - todas em genes ligados a mecanismos de reparo de DNA. Aqui, em seu novo estudo, a equipe expa´s as bactanãrias a mais 50 rodadas de exposição e seleção a  radiação.

Os resultados publicados na Frontiers in Microbiology mostram que as populações de E. coli radiorresistentes continuaram a evoluir e surgiram subpopulações. Surpreendentemente, enquanto a resistência a  ra¡dio induzida pela primeira sanãrie de ionização pode estar associada principalmente a três mutações, a segunda induziu centenas de mutações, incluindo grandes deleções e duplicações de vários genes. "As quatro populações que estamos desenvolvendo neste novo teste atingiram na­veis de resistência de ra¡dio que se aproximam dos na­veis observados com Deinococcus radiodurans. Conforme o teste atual progrediu, as alterações gena´micas provaram ser muito mais complexas do que o previsto." Dr. Cox diz.

Embora seja mais difa­cil identificar todas as mutações que contribuem para o aumento da resistência a  ra¡dio desta vez, os pesquisadores mostram que mais metabolismos celulares são afetados (sa­ntese de ATP, biogaªnese de cluster ferro-enxofre, sa­ntese de cadaverina e resposta de espanãcies reativas de oxigaªnio). Além disso, este estudo comprova que a radio-resistência pode se desenvolver aonívelde Deinococcus radiodurans, independentemente da resistência a  dessecação. Amedida que a exposição a  radiação e a evolução experimental continuam, mais dados são reunidos sobre como induzir a resistência a  ra¡dio em bactanãrias. Isso poderia um dia constituir uma preciosa caixa de ferramentas de mutações para desenvolver probia³ticos radiorresistentes, ajudando, por exemplo, pacientes tratados com radioterapia ou astronautas expostos a  radiação espacial.