Streptomyces griseus egenskaper, livssyklus og bruksområder

3570
David Holt

Streptomyces griseus det er en art av aerobe bakterier, gram-positive. Den tilhører gruppen av Actinobacteria, innenfor rekkefølgen Actinomycetales og familien Streptomycetaceae.

De er vanlige bakterier i jorden. De har blitt funnet i forbindelse med planterøtter i rhizosfæren. Noen stammer har også blitt isolert i prøver av dype marine vann og sedimenter og i kystøkosystemer.. 

Streptomyces griseus sett med Scanning Electron Microscope. Forfatter: Docwarhol [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons.
Evnen til denne arten til å tilpasse seg et stort mangfold av økosystemer har generert en viktig genetisk variasjon som har blitt prøvd å klassifisere i økovarer..

Denne arten, som andre av Streptomyces den produserer en stor mengde sekundære metabolitter, noe som gir den stor kommersiell betydning. Blant dem skiller streptomycin (aminoglykosidantibiotikum) seg ut, det første antibiotikumet som brukes effektivt mot tuberkulose.

Artikkelindeks

  • 1 Generelle egenskaper
    • 1.1 Genetikk
    • 1.2 Sekundære metabolitter
  • 2 Taksonomi
    • 2.1 Fylogeni og synonymer
  • 3 Livssyklus
    • 3.1 Dannelse av substratmyselium
    • 3.2 Dannelse av luftmyscelium
    • 3.3 Spordannelse
  • 4 bruksområder
  • 5 Referanser

Kjennetegn generell

S. griseus det er en gram-positiv aerob bakterie som produserer mycelia. Celleveggen er tykk, består hovedsakelig av peptidoglykan og lipider.

Denne arten utvikler både underlag og luftmyscelier. Begge typer mycelium har forskjellig morfologi. Hyfene til substratet mycelium kan være 0,5-1 µm i diameter. Luftmyceliet er trådformet og lite forgrenet. 

I kulturmedium presenterer disse myceliene forskjellige gråtoner. Baksiden av kolonien er grå-gulaktig. De produserer ikke melaninpigmenter.

Sporekjedene er rettbare og består av 10-50 sporer. Overflaten på disse er glatt.

Arten bruker glukose, xylose, mannitol eller fruktose som karbonkilde. I kulturmedier med arabinose eller rhamnose observeres ingen kolonivekst.

Den optimale temperaturen for dens utvikling varierer fra 25 - 35 ° C.

De vokser i et bredt spekter av pH, mellom 5 og 11. Veksten er imidlertid optimal i alkaliske miljøer med pH 9, og det er derfor det regnes som alkalofyll.

Genetikk

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

Kromosomet har mer enn 7000 ORFer (RNA-sekvenser med åpen ramme). For mer enn 60% av disse sekvensene er funksjonen de utfører kjent. GC-innhold for S. griseus er omtrent 72%, noe som regnes som høyt.

Sekundære metabolitter

De fleste arter av Streptomyces de produserer et stort antall sekundære metabolitter. Blant disse finner vi antibiotika, immunsuppressiva og enzymhemmere.

På samme måte er disse bakteriene i stand til å produsere noen industrielt viktige enzymer, slik som glukoseisomerase eller transglutaminase..

I tilfelle av S. griseus, den viktigste sekundære metabolitten er streptomycin. Imidlertid produserer denne organismen andre forbindelser, for eksempel visse typer fenoler som er svært effektive for å kontrollere forskjellige fytopatogene sopp..

Taksonomi

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

Senere klarte Waskman og Curtis å isolere arten i forskjellige jordprøver i USA. I 1943 foreslo Waskman og Henrici sjangeren Streptomyces basert på morfologien og celleveggstypen til deres art. Disse forfatterne plasserer arten i denne slekten i 1948.

Fylogeni og synonymer

Eksistensen av tre underarter var blitt foreslått å S. griseus. Imidlertid har molekylære studier avdekket at to av disse taxaene tilsvarer arten S. microflavus.

Fra fylogenetisk synspunkt, S. griseus  danne en gruppe med S.argenteolus Y S. caviscabies. Disse artene har stor likhet i forhold til ribosomale RNA-sekvenser.

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

Derfor har disse navnene blitt synonym med arten. Blant disse har vi S. erumpens, S. ornatus Y S. setonii.

Biologisk syklus

Arten av Streptomyces De produserer to typer mycelium under utviklingen. Substratmyselet som utgjør den vegetative fasen og luftmyselet som vil gi opphav til sporene

Dannelse av substratmyselium

Dette stammer fra spiringens spiring. Hyfene er 0,5-1 µm i diameter. Disse vokser gjennom apikene og utvikler forgreninger, og produserer en kompleks matrise av hyfer..

Få compartmentalized septa er til stede som kan presentere flere kopier av genomet. I løpet av denne fasen utnytter bakteriene næringsstoffene i miljøet for å akkumulere biomasse..

Når dette myceliet utvikler seg, er det celledød av noen septa. I det modne underlaget veksler levende mycelium og døde segmenter.

Når bakteriene utvikler seg i jorda eller i nedsenkede avlinger, er den vegetative fasen den dominerende.

Dannelse av luftmyscelium

På et tidspunkt i kolonienes utvikling begynner det å dannes et mycelium med færre grener. På S. griseus lange filamenter dannes som er veldig lite forgrenede.

Ernæringen som er nødvendig for dannelsen av dette myceliet, oppnås ved lysering av cellene i substratet mycelium. I denne fasen produserer arten de forskjellige sekundære metabolittene.

Spordannelse

I denne fasen stopper hyfene veksten og begynner å fragmentere på tvers. Disse fragmentene forvandles raskt til avrundede sporer.

Sporekjeder dannes bestående av omtrent femti celler. Sporene er sfæriske til ovale, 0,8 - 1,7 um i diameter og med en jevn overflate..

applikasjoner

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 behandlingene for tuberkulose forårsaket av Mycobacterium tuberculosis.

derimot, S. griseus den har andre bruksområder. Arten produserer andre antibiotika, inkludert noen som angriper svulster. Det produserer også kommersielt brukte proteolytiske enzymer, slik som pronaser. Disse enzymene blokkerer inaktivering av natriumkanaler.

På den annen side har det de siste årene blitt bestemt at S. griseus produserer flyktige stoffer fra gruppen fenoler kalt carvacrol. Dette stoffet har evnen til å hemme veksten av sporer og mycelier av forskjellige fytopatogene sopp.

Referanser

  1. Anderson A og E Wellington (2001) Taksonomien til Streptomyces og relaterte slekter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
  2. Danaei M, A Baghizadeh ,, S Pourseyedi, J Amini og M Yaghoobi (2014) Biologisk bekjempelse av plantesoppsykdommer ved bruk 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. Bioteknologi. Biochem. 71: 283-299.
  4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori og S Horinouchi (2008) Genomsekvens av den streptomycin-produserende mikroorganismen Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050-4060.
  5. Rong X og Y Huang (2010) Taksonomisk evaluering av Streptomyces griseus klade ved bruk 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 produksjonen av antibiotika fra Streptomyces coelicolor. Avhandling for å få tittelen doktor fra Universitetet i Salamanca, Spania. 188 s.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.