Streptomyces griseus karakteristika, taxonomi, biologisk cyklus og anvendelser



Streptomyces griseus Det er en slags aerobic bakterier, Gram positiv. Tilhører gruppen af ​​Actinobacteria, inden for rækkefølgen Actinomycetales og familien Streptomycetaceae.

De er almindelige bakterier i jorden. De er blevet fundet i forbindelse med plante rødder i rhizosfæren. Nogle stammer er også blevet isoleret i vandprøver og dybe marine sedimenter og i kystøkosystemer. 

Denne arts evne til at tilpasse sig en stor mangfoldighed af økosystemer har genereret en vigtig genetisk variation, der er blevet forsøgt at klassificere i økovarer.

Denne art, ligesom andre af Streptomyces producerer et stort antal sekundære metabolitter, hvilket giver den stor kommerciel betydning. Disse omfatter streptomycin (aminoglycosid antibiotikum), det første antibiotikum, der anvendes effektivt mod tuberkulose.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Genetik
    • 1.2 Sekundære metabolitter
  • 2 Taxonomi
    • 2.1 Phylogeni og synonymer
  • 3 Biologisk cyklus
    • 3.1 Formation af substratmyceliet
    • 3.2 Udformning af luftmincel
    • 3.3 Spordannelse
  • 4 anvendelser
  • 5 referencer

funktioner generelt

S. griseus er en Gram-positiv aerobe bakterier, der producerer mycelia. Cellevæggen er tyk, hovedsagelig dannet af peptidoglycan og lipider.

Denne art udvikler både substrat og luftmycel. Begge typer mycelium har en anden morfologi. Hyphaen af ​​substratmyceliet kan være 0,5 - 1 μm i diameter. Antennens mycelium er filamentøst og lidt forgrenet. 

I kulturmedium har disse mycelier forskellige gråtoner. Kolonens bagside er gråhvid. De producerer ikke melaninpigmenter.

Spore-kæderne er retfleksible og består af 10-50 sporer. Overfladen af ​​disse er glat.

Arten bruger som kulstofkilde glucose, xylose, mannitol eller fructose. I kulturmedier med arabinose eller rhamnose er der ingen vækst i kolonien.

Den optimale temperatur for dens udvikling går fra 25 - 35 ° C.

De vokser i en bred vifte af pH, mellem 5 og 11. Imidlertid er deres vækst optimal i alkaliske omgivelser med pH 9, så det betragtes som alkalofil.

genetik

Genomet er blevet fuldstændigt sekventeret S. griseus. Den præsenterer et lineært kromosom med mere end otte millioner basepar. Tilstedeværelsen af ​​plasmider er ikke blevet observeret.

Kromosomet har mere end 7.000 ORF'er (åbne RNA-sekvenser). I mere end 60% af disse sekvenser er den funktion, de opfylder kendt. GC indhold for S. griseus er ca. 72%, hvilket anses for højt.

Sekundære metabolitter

De fleste arter af Streptomyces de producerer en masse sekundære metabolitter. Blandt disse er antibiotika, immunosuppressiva og enzymhæmmere.

På samme måde er disse bakterier i stand til at producere nogle enzymer af industriel betydning, såsom glucoseisomerase eller transglutaminase.

I tilfælde af S. griseus, Den vigtigste sekundære metabolit er streptomycin. Denne organisme producerer imidlertid andre forbindelser, såsom visse typer phenoler, der er meget effektive til bekæmpelse af forskellige fytopatogene svampe..

taksonomi

Arten blev først beskrevet fra jordisolater fra et område i Rusland. Forskeren Krainsky i 1914 identificerer hende som Actinomyces griseus.

Derefter klarer Waskman og Curtis at isolere arten i forskellige jordprøver i USA. I 1943 foreslår Waskman og Henrici genren Streptomyces baseret på deres arts morfologi og cellevægstype. Disse forfattere lokaliserer arten i dette slægt i 1948.

Phylogeni og synonymer

Det var blevet foreslået, at der var tre underarter til S. griseus. Imidlertid har molekylære undersøgelser vist, at to af disse taxa svarer til arten S. mikroflavus.

Fra fylogenetisk synspunkt, S. griseus  danner en gruppe med S.argenteolus og S. caviscabies. Disse arter er meget ens i forhold til ribosomale RNA-sekvenser.

Baseret på sammenligningen af ​​RNA-sekvenser har det været muligt at fastslå, at nogle taxa betragtes som andre arter end S. griseus de har samme genetiske makeup.

Derfor har disse navne overgået til artens synonym. Blandt disse har vi S. erumpens, S. ornatus og S. setonii.

Biologisk cyklus

Arten af Streptomyces producerer to typer mycelium under dens udvikling. Underlaget mycelium, der udgør den vegetative fase og luften mycelium, der vil give anledning til sporer

Dannelse af substratmycel

Dette stammer fra sporerens spiring. Hyphae har en diameter på 0,5-1 μm. Disse vokser af apices og udvikler grene, der producerer en kompleks matrix af hyphae.

Der er få septa, der danner rum, der kan præsentere flere kopier af genomet. I løbet af denne fase udnytter bakterierne de næringsstoffer, der er til stede i mediet, for at akkumulere biomasse.

Da dette mycelium udvikler sig, er der celle død af nogle septa. I modent substrat mycelium vekslende levende og døde segmenter.

Når bakterierne udvikler sig i jorden eller i nedsænket afgrøder, er den vegetative fase overvejende.

Dannelse af luftmincel

På et tidspunkt, hvor kolonierne udvikler sig, begynder en mycel med et mindre antal grene at danne sig. i S. griseus lange filamenter dannes, der er meget lidt forgrenede.

Den nødvendige ernæring til dannelsen af ​​dette mycelium opnås ud fra lysis af cellerne i substratmyceliet. I denne fase producerer arten de forskellige sekundære metabolitter.

Spordannelse

I denne fase stopper hyphae deres vækst og begynder at fragmentere tværgående. Disse fragmenter omdannes hurtigt til afrundede sporer.

Spore-kæder dannet af ca. halvtreds celler dannes. Sporerne er sfæriske til oval, 0,8 - 1,7 μm i diameter og med glat overflade.

applikationer

Hovedbrugen er forbundet med S. griseus er produktionen af ​​streptomycin. Dette er et bakteriedræbende antibiotikum. Det blev først opdaget i 1943 af Albert Schatz i stammer af arten.

Streptomycin er en af ​​de mest effektive behandlinger til behandling af tuberkulose forårsaget af Mycobacterium tuberculosis.

dog, S. griseus Det har andre anvendelser. Arten producerer andre antibiotika, blandt hvilke er nogle der angriber tumorer. Det producerer også kommercielt anvendte proteolytiske enzymer, såsom pronase. Disse enzymer blokerer inaktivering af natriumkanaler.

På den anden side er det i de senere år blevet fastslået, at S. griseus producerer flygtige stoffer i gruppen phenoler kaldet carvacrol. Dette stof har evnen til at inhibere væksten af ​​sporer og mycelier af forskellige fytopatogene svampe.

referencer

  1. Anderson A og E Wellington (2001) Taxonomien af ​​Streptomyces og relaterede 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 Kontrol af plante svampesygdomme anvendes flygtige stoffer Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
  3. Horinouchi S (2007) Mining og polering af skatten i bakteriel genus Streptomyces. Biosci. Biotechno. 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 sekvens af streptomycin mikroorganisme Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X og Y Huang (2010) Taxonomisk evaluering af Streptomyces griseus clade ved hjælp af multilokussekvensanalyse og DNA-DNA-hybridisering med forslag om at 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-komponent systemer og regulering af produktionen af ​​antibiotika Streptomyces coelicolor. Speciale til at ansøge om titlen doktor fra University of Salamanca, Spanien. 188 s.