Streptomyces griseus -ominaisuudet, taksonomia, biologinen kierros ja käyttö



Streptomyces griseus Se on eräänlainen aerobinen bakteeri, Gram-positiivinen. Sisältää Actinobacteria-ryhmän, Actinomycetalesin ja Streptomycetaceae -perheen järjestyksen mukaan.

Ne ovat yleisiä bakteereita maaperässä. Niitä on löydetty kasvisjuurien yhteydessä risosfäärissä. Jotkin kannat on myös eristetty vesinäytteissä ja syvänmeren sedimenteissä ja rannikkoalueiden ekosysteemeissä. 

Tämän lajin kyky sopeutua ekosysteemien suureen monimuotoisuuteen on tuottanut tärkeän geneettisen muunnelman, jota on yritetty luokitella ekoarvoihin.

Tämä laji, kuten muutkin Streptomyces tuottaa suuren määrän sekundaarisia metaboliitteja, mikä antaa sille suuren kaupallisen merkityksen. Näitä ovat streptomysiini (aminoglykosidiantibiootti), ensimmäinen antibiootti, jota käytetään tehokkaasti tuberkuloosia vastaan.

indeksi

  • 1 Yleiset ominaisuudet
    • 1.1 Genetics
    • 1.2 Toissijaiset metaboliitit
  • 2 Taksonomia
    • 2.1 Fylogeniikka ja synonyymit
  • 3 Biologinen kierros
    • 3.1 Substraatin myseelin muodostuminen
    • 3.2 Ilmakudoksen muodostuminen
    • 3.3 Sporin muodostuminen
  • 4 Käyttö
  • 5 Viitteet

piirteet yleinen

S. griseus on grampositiiviset aerobiset bakteerit, jotka tuottavat myelioita. Soluseinä on paksu, joka muodostuu pääasiassa peptidoglykaanista ja lipideistä.

Tämä laji kehittää sekä substraattia että antimikroosia. Molemmilla mykeliumityypeillä on erilainen morfologia. Substraatin myseelin hypha voi olla halkaisijaltaan 0,5 - 1 μm. Ilmakudos on filamenttinen ja vähän haarautunut. 

Viljelyalustassa näillä myseelillä on erilaiset harmaasävyt. Pesäkkeen kääntöpuoli on harmaankeltainen. Ne eivät tuota melaniinipigmenttejä.

Itiöketjut ovat suoraselkäisiä ja koostuvat 10 - 50 itiöstä. Niiden pinta on sileä.

Laji käyttää hiililähteen glukoosia, ksyloosia, mannitolia tai fruktoosia. Kasvualustassa, jossa on arabinoosia tai ramnoosia, pesäkkeellä ei ole kasvua.

Optimaalinen lämpötila sen kehitykselle on 25 - 35 ° C.

Ne kasvavat laajalla pH-alueella 5 ja 11 välillä. Niiden kasvu on kuitenkin optimaalista emäksisissä ympäristöissä, joissa pH on 9, joten sitä pidetään alkalofiilisenä..

genetiikka

Genomi on sekvensoitu kokonaan S. griseus. Siinä on lineaarinen kromosomi, jossa on yli kahdeksan miljoonaa emäsparia. Plasmidien läsnäoloa ei ole havaittu.

Kromosomissa on yli 7000 ORF: ää (avoimen kehyksen RNA-sekvenssit). Yli 60% näistä sekvensseistä täyttää niiden täyttämän toiminnon. GC-sisältö S. griseus on noin 72%, mikä on korkea.

Toissijaiset metaboliitit

Useimmat lajit Streptomyces ne tuottavat paljon sekundaarisia metaboliitteja. Näiden joukossa ovat antibiootit, immunosuppressantit ja entsyymin estäjät.

Samoin nämä bakteerit kykenevät tuottamaan joitakin teollisesti tärkeitä entsyymejä, kuten glukoosi-isomeraasia tai transglutaminaasia.

Jos kyseessä on S. griseus, Tärkein sekundaarinen metaboliitti on streptomysiini. Tämä organismi tuottaa kuitenkin muita yhdisteitä, kuten tiettyjä fenolityyppejä, jotka ovat hyvin tehokkaita erilaisten fytopatogeenisten sienien kontrolloimisessa..

taksonomia

Lajia kuvattiin ensin maaperän isolaateista Venäjältä. Tutkija Krainsky vuonna 1914 tunnistaa hänet Actinomyces griseus.

Tämän jälkeen Waskman ja Curtis pystyvät eristämään lajit eri maaperänäytteissä Yhdysvalloissa. Vuonna 1943 Waskman ja Henrici esittävät genren Streptomyces perustuvat niiden lajien morfologiaan ja soluseinätyyppiin. Nämä kirjoittajat löytävät lajin tähän sukuun vuonna 1948.

Fylogeny ja synonyymit

On ehdotettu kolmen lajin olemassaoloa S. griseus. Molekyylitutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että kaksi näistä taksoneista vastaa lajia S. microflavus.

Fylogeneettisestä näkökulmasta, S. griseus  muodostavat ryhmän S.argenteolus ja S. caviscabies. Nämä lajit ovat hyvin samankaltaisia ​​suhteessa ribosomaalisiin RNA-sekvensseihin.

RNA-sekvenssien vertailun perusteella on voitu todeta, että jotkut taksonit, joita pidetään muina lajeina kuin S. griseus heillä on sama geneettinen meikki.

Siksi nämä nimet ovat siirtyneet lajin synonyymille. Näistä meillä on S. erumpens, S. ornatus ja S. setonii.

Biologinen kierros

Laji Streptomyces tuottaa kahdenlaisia ​​myseeliä sen kehittymisen aikana. Kasvillisen faasin muodostava mykeeli ja aerosykliini, joka aiheuttaa itiöitä

Substraatin myseelin muodostuminen

Tämä syntyy itiön itämisen jälkeen. Hypeen halkaisija on 0,5-1 μm. Nämä kasvavat mehiläisillä ja kehittävät haaroja, jotka tuottavat monimutkaisen matriisin hyphaesta.

On vain vähän septaa, jotka muodostavat osastoja, jotka voivat esittää useita kopioita genomista. Tämän vaiheen aikana bakteerit hyödyntävät elatusaineessa olevia ravinteita biomassan keräämiseksi.

Kun tämä myseeli kehittyy, on jonkin verran septa solukuolema. Kypsissä substraattimykeliöissä vuorotellen eläviä ja kuolleita segmenttejä.

Kun bakteerit kehittyvät maaperässä tai upotetuissa viljelmissä, kasvullinen vaihe on vallitseva.

Ilmakudoksen muodostuminen

Aikana, jolloin pesäkkeet kehittyvät, alkaa muodostua myseeli, jossa on pienempi määrä haaroja. sisään S. griseus muodostuu pitkiä filamentteja, jotka ovat hyvin vähän haarautuneita.

Tarvittava ravitsemus tämän myseelin muodostamiseksi saadaan substraattimykeliumin solujen hajoamisesta. Tässä vaiheessa laji tuottaa erilaisia ​​sekundaarisia metaboliitteja.

Sporen muodostuminen

Tässä vaiheessa hyphae lopettaa kasvun ja alkaa fragmentoitua poikittain. Nämä fragmentit muuttuvat nopeasti pyöristetyiksi itiöiksi.

Muodostuu noin viisikymmentä solua muodostavat itiöketjut. Itiöt ovat pallomaisia ​​ovaaliksi, 0,8 - 1,7 μm halkaisijaltaan ja sileällä pinnalla.

sovellukset

Pääkäyttö liittyy S. griseus on streptomysiinin tuotanto. Tämä on bakterisidinen antibiootti. Albert Schatz havaitsi sen ensimmäisen kerran vuonna 1943 lajikannoissa.

Streptomysiini on yksi tehokkaimmista hoidoista tuberkuloosin hoitamiseksi Mycobacterium tuberculosis.

kuitenkin, S. griseus Siinä on muita käyttötarkoituksia. Laji tuottaa muita antibiootteja, joista jotkut hyökkäävät kasvaimia. Se tuottaa myös kaupallisesti käytettyjä proteolyyttisiä entsyymejä, kuten pronaasia. Nämä entsyymit estävät natriumkanavien inaktivoitumisen.

Toisaalta viime vuosina on todettu, että S. griseus tuottaa haihtuvia aineita fenoliryhmästä, jota kutsutaan karvakroliksi. Tällä aineella on kyky estää erilaisten fytopatogeenisten sienten itiöiden ja myseelien kasvua.

viittaukset

  1. Anderson A ja E Wellington (2001) Streptomycesin ja siihen liittyvien tuotosten taksonomia. International Journal of Systematic ja Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
  2. Danaei M, A Baghizadeh ,, S Pourseyedi, J Amini ja M Yaghoobi (2014) Kasvien sieni-tautien biologinen valvonta haihtuvien aineiden avulla Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334 - 339.
  3. Horinouchi S (2007) Aarteen kaivostoiminta ja kiillotus bakteerien suvussa Streptomyces. Biosci. Biotechnol. Biochem.71: 283-299.
  4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori ja S Horinouchi (2008) Streptomysiiniä tuottavan mikro-organismin genomisekvenssi Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X ja Y Huang (2010) Taksonominen arviointi Streptomyces griseus klade käyttäen monikeskeistä sekvenssianalyysiä ja DNA-DNA-hybridisaatiota ehdotuksella yhdistää 29 lajia ja kolme alalajia 11 genomilajiksi. International Journal of Systematic ja Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
  6. Yepes A (2010) Kaksikomponenttiset järjestelmät ja antibioottien tuotannon sääntely Streptomyces coelicolor. Opinnäytetyö haetaan lääkärin nimeksi Salamancan yliopistosta Espanjassa. 188 s.