Streptomyces griseus karakteristike, taksonomija, biološki ciklus i uporaba



Streptomyces griseus To je vrsta aerobnih bakterija, Gram pozitivna. Pripada skupini Actinobacteria, unutar reda Actinomycetales i obitelji Streptomycetaceae.

To su uobičajene bakterije u tlu. Pronađeni su u vezi s korijenjem biljaka u rizosferi. Neki sojevi su također izolirani u uzorcima vode i dubokim morskim sedimentima iu obalnim ekosustavima. 

Sposobnost ove vrste da se prilagodi velikoj raznolikosti ekosustava stvorila je važnu genetsku varijaciju koju su pokušali klasificirati u ekovare.

Ova vrsta, kao i drugi Streptomyces proizvodi veliki broj sekundarnih metabolita, što mu daje veliki komercijalni značaj. To uključuje streptomicin (aminoglikozidni antibiotik), prvi antibiotik koji se učinkovito koristi protiv tuberkuloze.

indeks

  • 1 Opće karakteristike
    • 1.1 Genetika
    • 1.2 Sekundarni metaboliti
  • 2 Taksonomija
    • 2.1 Filogenija i sinonimi
  • 3 Biološki ciklus
    • 3.1 Stvaranje micelija supstrata
    • 3.2. Formiranje zračnog micelija
    • 3.3 Formiranje spora
  • 4 Upotreba
  • 5 Reference

značajke opći

S. griseus je gram-pozitivna aerobna bakterija koja proizvodi micelije. Stanična stijenka je debela, formirana uglavnom od peptidoglikana i lipida.

Ova vrsta razvija supstrat i zračni micelij. Obje vrste micelija imaju različitu morfologiju. Hife micelija supstrata mogu imati promjer od 0,5 - 1 μm. Zračni micelij je vlaknast i malo razgranat. 

U mediju za kulturu ti miceliji imaju različite nijanse sive. Stražnja strana kolonije je sivkasto-žuta. Ne proizvode pigmente melanina.

Lanci spora su ispravljivi i sastoje se od 10-50 spora. Površina je glatka.

Vrsta koristi kao izvor ugljika glukozu, ksilozu, manitol ili fruktozu. U mediju za kulturu s arabinozom ili ramnozom nema rasta kolonije.

Optimalna temperatura za njegov razvoj ide od 25 - 35 ° C.

Rastu u širokom rasponu pH, između 5 i 11. Međutim, njihov rast je optimalan u alkalnim sredinama s pH 9, pa se smatra alkalofilnim..

genetika

Genom je potpuno sekvenciran S. griseus. Predstavlja linearni kromosom s više od osam milijuna parova baza. Prisutnost plazmida nije opažena.

Kromosom ima više od 7000 ORF-a (RNA sekvence otvorenog okvira). Za više od 60% tih sekvenci, funkcija koju ispunjavaju je poznata. GC sadržaj za S. griseus je približno 72%, što se smatra visokim.

Sekundarni metaboliti

Većina vrsta Streptomyces oni proizvode mnogo sekundarnih metabolita. Među njima su antibiotici, imunosupresivi i inhibitori enzima.

Isto tako, ove bakterije su sposobne proizvesti neke enzime industrijske važnosti, kao što je izomeraza glukoze ili transglutaminaza.

U slučaju S. griseus, Najvažniji sekundarni metabolit je streptomicin. Međutim, taj organizam proizvodi i druge spojeve, kao što su određene vrste fenola koji su vrlo učinkoviti u kontroli raznih fitopatogenih gljiva..

taksonomija

Vrsta je prvi put opisana iz izolata tla s područja Rusije. Istraživač Krainsky 1914. identificira je kao Actinomyces griseus.

Nakon toga, Waskman i Curtis uspijevaju izolirati vrste u različitim uzorcima tla u Sjedinjenim Državama. Godine 1943. Waskman i Henrici predlažu žanr Streptomyces na temelju morfologije i tipa stanične stijenke njihove vrste. Ovi autori pronalaze vrstu u ovom rodu 1948. godine.

Filogenija i sinonimi

Predloženo je postojanje tri pod-vrste za S. griseus. Međutim, molekularne su studije otkrile da dvije od tih svojti odgovaraju vrsti S. microflavus.

S filogenetskog stajališta, S. griseus  s grupom S.argenteolus i S. caviscabies. Ove su vrste vrlo slične u odnosu na sljedove ribosomskih RNA.

Na temelju usporedbe sljedova RNA bilo je moguće utvrditi da se neke svojte smatraju vrstama koje nisu S. griseus imaju isti genetski sastav.

Stoga su ta imena prešla u sinonimnost vrste. Među njima imamo S. erumpens, S. ornatus i S. setonii.

Biološki ciklus

Vrste Streptomyces proizvode dva tipa micelija tijekom njegovog razvoja. Mycelium supstrata koji čini vegetativnu fazu i zračni micelij koji će dovesti do stvaranja spora

Stvaranje micelija supstrata

To nastaje nakon klijanja spora. Hife imaju promjer od 0,5-1 μm. Oni rastu uz vrhove i razvijaju grane, stvarajući složenu matricu hifa.

Postoji nekoliko septa koje formiraju odjeljke koji mogu predstavljati nekoliko kopija genoma. Tijekom ove faze, bakterija koristi hranjive tvari prisutne u mediju da akumulira biomasu.

Kako se ovaj micelij razvija, dolazi do smrti stanica nekih septa. U zrelom miceliju supstrata izmjenjuju se živi i mrtvi segmenti.

Kada se bakterija razvije u tlu ili u potopljenim usjevima, dominantna je vegetativna faza.

Formiranje zračnog micelija

U vrijeme kada se razvijaju kolonije, počinje se stvarati micelij s manjim brojem grana. u S. griseus formiraju se duge niti koje su vrlo malo razgranate.

Nužna prehrana za stvaranje ovog micelija dobiva se iz lize stanica micelija supstrata. U ovoj fazi vrsta proizvodi različite sekundarne metabolite.

Formiranje spora

U ovoj fazi, hife zaustavljaju rast i počinju se transverzalno fragmentirati. Ovi fragmenti brzo se pretvaraju u zaobljene spore.

Formiraju se lanci spora koji čine oko pedeset stanica. Spore su sferične do ovalne, promjera 0,8 - 1,7 μm i glatke su površine.

aplikacije

Glavna upotreba povezana s S. griseus je proizvodnja streptomicina. To je baktericidni antibiotik. Prvi put ga je 1943. otkrio Albert Schatz u sojevima ove vrste.

Streptomicin je jedan od najučinkovitijih načina liječenja tuberkuloze Mycobacterium tuberculosis.

međutim, S. griseus Ima druge namjene. Vrsta proizvodi druge antibiotike, među kojima su i neki koji napadaju tumore. Također proizvodi komercijalno korištene proteolitičke enzime, kao što je pronaza. Ovi enzimi blokiraju inaktivaciju natrijevih kanala.

S druge strane, u posljednjih nekoliko godina utvrđeno je da S. griseus proizvodi hlapljive tvari iz skupine fenola zvanih karvakrol. Ova tvar ima sposobnost inhibiranja rasta spora i micelija raznih fitopatogenih gljiva.

reference

  1. Anderson A i E Wellington (2001) Taksonomija Streptomycesa i srodnih generira. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
  2. Danaei M, A Baghizadeh, S Pourseyedi, J Amini i M Yaghoobi (2014) Biološka kontrola biljnih gljivičnih bolesti korištenjem hlapljivih tvari Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
  3. Horinouchi S (2007) Rudarstvo i poliranje blaga u bakterijskom rodu Streptomyces. Biosci. Biotehnologiji. Biochem. 71: 283-299.
  4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori i S Horinouchi (2008) Sekvenca genoma mikroorganizma koji proizvode streptomicin Streptomyces griseus IFO 13350 Časopis za bakteriologiju 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X i Y Huang (2010) Taksonomska procjena Streptomyces griseus analizom sekvenci multilocusa i hibridizacijom DNA-DNA s prijedlogom da se spoji 29 vrsta i tri podvrste kao 11 genomskih vrsta. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
  6. Yepes A (2010) Dvokomponentni sustavi i regulacija proizvodnje antibiotika Streptomyces coelicolor. Diplomski rad za prijavu na titulu doktora sa Sveučilišta Salamanca u Španjolskoj. 188 str.