Streptomyces griseus egenskaper, taksonomi, biologisk syklus og bruk



Streptomyces griseus Det er en slags aerobic bakterier, Gram positiv. Tilhører gruppen Actinobacteria, innenfor rekkefølgen Actinomycetales og familien Streptomycetaceae.

De er vanlige bakterier i jorda. De har blitt funnet i forbindelse med planterøtter i rhizosfæren. Noen stammer har også blitt isolert i vannprøver og dype marine sedimenter og i kystøkosystemer. 

Evnen til denne arten til å tilpasse seg et stort mangfold av økosystemer har generert en viktig genetisk variasjon som har blitt forsøkt å klassifisere i økovarer.

Denne arten, som andre av Streptomyces produserer et stort antall sekundære metabolitter, noe som gir den stor kommersiell betydning. Blant dem, streptomycin (aminoglykosidantibiotika), det første antibiotikumet brukt effektivt mot tuberkulose.

index

  • 1 Generelle egenskaper
    • 1.1 Genetikk
    • 1.2 Sekundære metabolitter
  • 2 Taksonomi
    • 2.1 Phylogeni og synonymer
  • 3 Biologisk syklus
    • 3.1 Formasjon av substratmycel
    • 3.2 Formasjon av luftarmselen
    • 3.3 Spordannelse
  • 4 bruksområder
  • 5 referanser

funksjoner general

S. griseus er en Gram-positiv aerobe bakterier som produserer mycelia. Cellevegget er tykt, hovedsakelig dannet av peptidoglykan og lipider.

Denne arten utvikler både substrat og luftmycel. Begge typer mycelium har en annen morfologi. Hyphaen av substratmycelet kan være 0,5 - 1 um i diameter. Antennens mycelium er filamentøst og lite forgrenet. 

I kulturmedium har disse mycelia forskjellige nyanser av grått. Kolonens bakside er grågult. De produserer ikke melaninpigmenter.

Spore-kjedene er rektiflexible og består av 10-50 sporer. Overflaten av disse er glatt.

Arten bruker som karbonkilde glukose, xylose, mannitol eller fruktose. I kulturmedier med arabinose eller rhamnose er det ingen vekst i kolonien.

Den optimale temperaturen for utviklingen går fra 25 - 35 ° C.

Økende i et bredt pH-område mellom 5 og 11. Imidlertid er deres vekst optimalt i alkaliske miljøer med pH-verdi 9, så anses alkalofil.

genetikk

Genomet har blitt fullstendig sekvensert S. griseus. Den presenterer et lineært kromosom med mer enn åtte millioner basepar. Tilstedeværelsen av plasmider er ikke observert.

Kromosomet har mer enn 7.000 ORF (RNA-sekvenser med åpen ramme). I mer enn 60% av disse sekvensene er funksjonen de oppfyller kjent. GC innhold for S. griseus er ca 72%, noe som anses høyt.

Sekundære metabolitter

De fleste arter av Streptomyces de produserer mange sekundære metabolitter. Blant disse er antibiotika, immunosuppressiva og enzymhemmere.

Dessuten er disse bakteriene er i stand til å produsere noen industrielle enzymer slik som glukose isomerase eller transglutaminase.

I tilfelle av S. griseus, Den viktigste sekundære metabolitten er streptomycin. Imidlertid produserer denne organismen andre forbindelser, slik som visse typer fenoler som er meget effektive i kontrollen av forskjellige fytopatogene sopp..

taksonomi

Arten ble først beskrevet fra jordisolater fra et område i Russland. Forskeren Krainsky i 1914 identifiserer henne som Actinomyces griseus.

Deretter klarer Waskman og Curtis å isolere arten i forskjellige jordprøver i USA. I 1943 foreslår Waskman og Henrici sjangeren Streptomyces basert på morfologi og celleveggtype av deres art. Disse forfatterne finner arten i dette slaget i 1948.

Phylogeni og synonymer

Det var foreslått at det var tre sub-arter for S. griseus. Imidlertid har molekylære studier vist at to av disse taxaene samsvarer med arten S. mikroflavus.

Fra fylogenetisk synspunkt, S. griseus  danner en gruppe med S.argenteolus og S. Caviscabies. Disse artene er svært like i forhold til ribosomale RNA-sekvenser.

Basert på sammenligningen av RNA-sekvenser har det vært mulig å fastslå at noen taxa anses som andre arter enn S. griseus de har samme genetiske sminke.

Derfor har disse navnene gått over til artenes synonym. Blant disse har vi S. erumpens, S. ornatus og S. setonii.

Biologisk syklus

Arten av Streptomyces produsere to typer mycelium under utviklingen. Underlaget mycelium som utgjør den vegetative fasen og luften mycelium som vil gi opphav til sporer

Dannelse av substratmycel

Dette kommer fra spiringens spiring. Hyphaen har en diameter på 0,5-1 μm. Disse vokser av apices og utvikler grener, produserer en kompleks matrise av hyphae.

Det er få septa som danner rom som kan presentere flere kopier av genomet. I løpet av denne fasen utnytter bakteriene de næringsstoffene som er tilstede i mediet for å akkumulere biomasse.

Som dette myceliet utvikler, er det celledød av noen septa. I modent substrat mycelium vekslende levende og døde segmenter.

Når bakteriene utvikler seg i jorda eller i nedsenket avling, er vegetative fasen dominerende.

Dannelse av luftarmselen

På en tid da koloniene utvikler seg, begynner en mycelium med et mindre antall grener å danne seg. i S. griseus lange filamenter dannes som er svært lite forgrenet.

Den nødvendige ernæringen for dannelsen av dette myceliet er oppnådd fra lysis av cellene i substratmyceliet. I denne fasen produserer arten de forskjellige sekundære metabolitter.

Sporformasjon

I denne fasen stopper hyphae sin vekst og begynner å fragmentere på tvers av hverandre. Disse fragmentene omdannes raskt til avrundede sporer.

Spore-kjeder dannet av omtrent femti celler dannes. Sporene er sfæriske til oval, 0,8 - 1,7 μm i diameter og med glatt overflate.

søknader

Hovedbruken assosiert med S. griseus er produksjonen av streptomycin. Dette er et bakteriedrepende antibiotikum. Det ble først oppdaget i 1943 av Albert Schatz i stammer av arten.

Streptomycin er en av de mest effektive behandlinger for å behandle tuberkulose forårsaket av Mycobacterium tuberculosis.

men, S. griseus Den har andre bruksområder. Arten produserer andre antibiotika, blant annet noen som angriper svulster. Det produserer også kommersielt brukte proteolytiske enzymer, slik som pronase. Disse enzymene blokkerer inaktivering av natriumkanaler.

På den annen side har det i de senere år blitt bestemt at S. griseus produserer flyktige stoffer i gruppen fenoler som kalles carvacrol. Dette stoffet har evne til å hemme veksten av sporer og mycelia av forskjellige fytopatogene sopp.

referanser

  1. Anderson A og E Wellington (2001) Taxonomien av Streptomyces og relaterte genererer. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
  2. Danaei M, A ,, S Baghizadeh Pourseyedi, J Amini og Yaghoobi M (2014) biologisk kontroll av plantesoppsykdommer ved hjelp av flyktige stoffer av Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
  3. Horinouchi S (2007) Gruvedrift og polering av skatten i bakteriell slekt Streptomyces. Biosci. Biotechnol. Biochem.71: 283-299.
  4. Ohnishi Y, Ishikawa J, H Hara, Suzuki H, M Ikenoya, Ikeda H, A Yamashita, M Hattori og Horinouchi S (2008) Genome sekvensen av streptomycin-produserende mikroorganisme Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X og Y Huang (2010) Taxonomisk evaluering av Streptomyces griseus clade ved hjelp av multilokus-sekvensanalyse og DNA-DNA-hybridisering med forslag om å kombinere 29 arter og tre underarter som 11 genomiske arter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
  6. Yepes A (2010) To-komponentsystemer og regulering av produksjon av antibiotika Streptomyces coelicolor. Avhandling for å søke om tittel doktor fra Universitetet i Salamanca, Spania. 188 s.