Deinococcus radiodurans ir grampozitīva, nekustīga, sarkani pigmentēta baktērija, kas veido raksturīgas četrinieku (tetradu) kolonijas. To pirmo reizi identificēja 1956. gadā kā apstarotas gaļas konservu piesārņotāju. Tā nav bīstama cilvēkiem kā kūlerviela, tomēr izceļas ar neparastu izturību pret dažādiem vides stressoriem.
Deinococcus radiodurans ir īpaši efektīvas DNS labošanas un ģenētiskās dublēšanas sistēmas, kas ļauj tai atjaunot smagus ģenētiskus bojājumus. Tā spēj atgūties pēc izžūšanas (ūdens zuduma) un ilgstošas bada, kā arī iztur plašu radiācijas spektru — tajā skaitā pret gamma starojumu. D. radiodurans ir viens no visizturīgākajiem dzīvajiem organismiem pret radiāciju; akūtās gamma devas, kuras tā var izturēt, mēra tūkstošos Gray (Gy) — bieži tiek minētas devas >5 000 Gy, un atsevišķos eksperimentos pat līdz aptuveni 15 000 Gy, kamēr cilvēkam letāla deva ir aptuveni 5 Gy.
Izturības mehānismi ietver vairākus faktorus: šūnām ir vairākkārtīgas genoma kopijas (polyploidija), kas nodrošina veidlapu homologajai rekombinācijai un pareizai DNS restaurācijai; izteikta antioksidantu sistēma (piem., augsts manganija attiecībā pret dzelzi), kas aizsargā šūnu proteīnus no oksidatīvā bojājuma; kā arī vairāki īpaši DNS remonta proteīni un sistēmas, kas koordinē dubultvirknes pārrāvumu salikšanu un rekombinācijas procesus.
Tiek secināts arī, ka šīs baktērijas spēja izturēt radiāciju saistīta ne tikai ar ātru un precīzu DNS labošanas mehānismu, bet arī ar proteīnu aizsardzību — daļēji to nodrošina mazmolekulāri Mn(II)-kompleksi un antioksidatīvas sistēmas.
Ir identificēta gēna sekvence, kas kodē olbaltumvielu, kura ir ļoti līdzīga E. coli atrodamajam fermentam RecD. Šis RecD līdzīgais proteīns D. radiodurans genomā, visticamāk, ir svarīga tās DNS remonta sistēmas sastāvdaļa, jo RecD tipa helikāzes un asociētie proteīni parasti piedalās DNS rekombinācijā un dubultvirknes pārrāvumu apstrādē.
Tioredoksīna reduktāze ir enzīms, kas atrodams šūnu atbildes reakcijā uz oksidatīvo stresu un DNS bojājumiem; šādas redoks-proteīnu sistēmas palīdz uzturēt šūnas redoksstāvokli un veicina bojātu biomolekulu atjaunošanos.
Ņemot vērā D. radiodurans īpašības, pētnieki pēta iespējas pārnest tās aizsardzības elementus uz citām sugām. Piemēram, viena pētnieku grupa Ķīnā mēģina izteikt rekombinantu D. radiodurans Mn-SOD proteīnu E. coli BL21. Galvenais izaicinājums šādos pētījumos ir nodrošināt, lai pārvietotais proteīns jaunajā saimniekā darbotos pareizi, būtu integrēts šūnas fizioloģijā un nodrošinātu paredzēto aizsardzību bez nevēlamām blakusparādībām.
Praktiskās pielietošanas virzieni ietver bioremediācijas iespējas (piem., piemērotu mikrobu izmantošana radioaktīvo un toksisko atkritumu apstrādei), biotehnoloģiju un astrobioloģijas pētījumus. Tajā pašā laikā jāņem vērā biosaimnieciski un drošības aspekti — radikāla ģenētiskā modificēšana vai patogēnu mijiedarbība ar izturīgiem mikroorganismiem prasa rūpīgu risku izvērtējumu un piesardzības pasākumus laboratorijās un praktiskā pielietojumā.