موسسه آموزش عالی غیرانتفاعی غیردولتی شاندیز مشهد انفورماتیک در زیست شناسی، بهداشت و غذا 3092-6157 2 1 2025 05 22 Adaptation and Survival Mechanisms of Bacteria in Desert Ecosystems مکانیسم‌های بقای باکتری‌ها در محیط‌های بیابانی 87 99 223063 10.22034/ibhf.2025.521438.1025 FA ریحانه شکاری گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Journal Article 2025 05 05 Deserts represent some of the most extreme environments on Earth, characterized by high temperatures, water scarcity, elevated salinity, and intense solar radiation. Nevertheless, bacteria have evolved complex mechanisms that enable them to survive and thrive under these harsh conditions. Iran, with over 32 million hectares of desert land, is considered one of the world's major arid ecosystems, providing an ideal setting for investigating the evolutionary adaptations of bacteria to severe climatic challenges. This review article analyzes the survival and adaptation strategies employed by bacteria in such environments. The study was conducted using a library-based methodology and systematic searches of reputable scientific databases with relevant keywords. Desiccation-resistant bacteria employ a various strategy, such as spore formation protected by dipicolinic acid and small, acid-soluble spore proteins (SASPs); entry into a viable but non-culturable (VBNC) state; regulation of antioxidant enzyme activities; secretion of protective osmolytes such as ectoine and trehalose; biofilm formation; and modification of cell membrane lipid composition. Moreover, species like <em>Deinococcus radiodurans</em> exhibit exceptional resistance to desiccation and ionizing radiation due to sophisticated DNA repair systems including extended synthesis-dependent strand annealing (ESDSA) and Rec family proteins. Investigating these complex survival mechanisms provides valuable insights into the evolutionary trajectories of microorganisms under extreme climatic stress. Potential applications include the development of drought-resistant crops and the engineering of microbial strains for industrial, agricultural, and medical purposes. بیابان‌ها از افراطی‌ترین محیط‌های کره زمین محسوب می‌شوند که دارای دمای شدید، کمبود آب، شوری بالا و تشعشعات شدید هستند. با این وجود، باکتری‌ها مکانیسم‌های پیچیده‌ای برای بقا و رشد در این شرایط تکامل داده‌اند<em>.</em> ایران با دارا بودن بیش از ۳۲ میلیون هکتار اراضی بیابانی، یکی از زیست‌بوم‌های خشک مهم جهان به شمار می‌رود و بستری مناسب برای بررسی سازگاری‌های تکاملی باکتری‌ها در مواجهه با شرایط جوی سخت فراهم می‌آورد. این مقاله مروری به تحلیل مکانیسم‌های بقا و سازگاری باکتری‌ها در چنین محیط‌هایی می‌پردازد. این مطالعه به روش کتابخانه‌ای از طریق جستجو در پایگاه‌های داده‌ای معتبر با کلیدواژه‌های مربوطه انجام گردید. باکتری‌های مقاوم به خشکی از راهکارهای گوناگونی همچون تشکیل اسپور با محافظت دی‌پیکولینیک اسید و پروتئین‌های کوچک محلول در اسید اسپور ، ورود به حالت غیرقابل کشت ، تنظیم فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، ترشح اسمولیت‌های محافظ مانند اکتوئین و ترهالوز، تولید بیوفیلم و تغییر در ترکیب لیپیدهای غشای سلولی بهره می‌برند. همچنین، گونه‌هایی نظیر <em>داینوکوکوس</em><em> </em><em>رادیودورانس</em> با برخورداری از سامانه‌های پیشرفته ترمیم <em>DNA</em> نظیر تکثیر وابسته به سنتز گسترده  و پروتئین‌های خانواده <em>Rec</em>، مقاومت خاصی در برابر خشکی و تابش‌های یونیزه‌کننده نشان می‌دهند. بررسی  این سازوکارهای پیچیده بقا به محققان امکان می‌دهد تا درک عمیق‌تری از سیر تکاملی میکروارگانیسم‌ها در شرایط تنش شدید آب‌وهوایی کسب کنند. این مطالعه همچنین زمینه‌ساز کاربردهای نوین زیست‌فناورانه خواهد بود؛ از تولید محصولات کشاورزی مقاوم به خشکی تا طراحی سویه‌های میکروبی برای مصارف صنعتی و پزشکی. https://ibhf.shandiz.ac.ir/article_223063_6e083f5ee5abe05088fa85a66de0b882.pdf