Streptomyces griseuse omadused, taksonoomia, bioloogiline tsükkel ja kasutusalad



Streptomyces griseus See on mingi aeroobne bakter, grampositiivne. Kuulub Actinobakterite rühma, Actinomycetales'i ja Streptomycetaceae perekonna järjekorras.

Nad on mullas tavalised bakterid. Neid on leitud seoses taimse juurega risosfääris. Mõned tüved on isoleeritud ka veeproovides ja süvamere setetes ning ranniku ökosüsteemides. 

Selle liigi võime kohaneda ökosüsteemide suure mitmekesisusega on tekitanud olulise geneetilise variatsiooni, mida on püütud klassifitseerida ökovõrkudesse.

See liik, nagu teisedki Streptomyces tekitab suure hulga sekundaarseid metaboliite, mis annab talle suurt kaubanduslikku tähtsust. Nende hulka kuuluvad streptomütsiin (aminoglükosiidi antibiootikum), esimene antibiootikum, mida kasutatakse tõhusalt tuberkuloosi vastu.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
    • 1.1 Geneetika
    • 1.2 Sekundaarsed metaboliidid
  • 2 Taksonoomia
    • 2.1. Filogeneetika ja sünonüümid
  • 3 Bioloogiline tsükkel
    • 3.1 Substraadi mütseeli moodustumine
    • 3.2 Antenni mütseeli moodustumine
    • 3.3 Spooride moodustumine
  • 4 Kasutamine
  • 5 Viited

Omadused üldiselt

S. griseus on grampositiivsed aeroobsed bakterid, mis toodavad mütseele. Rakusein on paks, moodustatud peamiselt peptidoglükaanist ja lipiididest.

See liik areneb nii substraadi kui ka õhu mütsiaalide puhul. Mõlemal mütseeli tüübil on erinev morfoloogia. Substraadi mütseeli hüphee läbimõõt võib olla 0,5-1 μm. Antenni mütseel on filamentne ja hargnenud. 

Kultuurikeskkonnas on nendel mütseelidel erinevad hallid toonid. Koloonia tagakülg on hallikas-kollane. Nad ei tooda melaniini pigmente.

Spoorahelad on ristkülikukujulised ja koosnevad 10-50 eosedest. Nende pind on sile.

Liik kasutab süsinikuallikana glükoosi, ksüloosi, mannitooli või fruktoosi. Arabinoosi või ramnoosiga söötmes ei esine koloonia kasvu.

Optimaalne temperatuur selle arenguks on 25 - 35 ° C.

Nad kasvavad pH vahemikus 5 ja 11 vahel. Kuid nende kasv on optimaalne leeliselises keskkonnas, mille pH on 9, seega peetakse seda leeliseliseks.

Geneetika

Genoom on täielikult sekveneeritud S. griseus. See sisaldab lineaarset kromosoomi, millel on rohkem kui kaheksa miljonit aluspaari. Plasmiidide olemasolu ei ole täheldatud.

Kromosoomil on rohkem kui 7000 ORF-i (avatud kaadri RNA järjestused). Enam kui 60% nendest järjestustest on nende funktsioonid tuntud. GC sisu jaoks S. griseus on umbes 72%, mida peetakse kõrgeks.

Sekundaarsed metaboliidid

Enamik. \ T Streptomyces nad toodavad palju sekundaarseid metaboliite. Nende hulgas on antibiootikumid, immunosupressandid ja ensüümi inhibiitorid.

Samuti on need bakterid võimelised tootma mõningaid tööstusliku tähtsusega ensüüme, nagu glükoosi isomeraas või transglutaminaas.

Puhul S. griseus, Kõige olulisem sekundaarne metaboliit on streptomütsiin. Kuid see organism toodab teisi ühendeid, näiteks teatud tüüpi fenoole, mis on väga efektiivsed erinevate fütopatogeensete seente kontrollimisel..

Taksonoomia

Seda liiki kirjeldati kõigepealt pinnase isolaatidest Venemaa piirkonnast. Teadlane Krainsky 1914. aastal tuvastab teda Actinomyces griseus.

Seejärel õnnestub Waskmanil ja Curtisil eraldada liigid eri pinnaseproovides Ameerika Ühendriikides. 1943. aastal pakuvad Waskman ja Henrici žanri Streptomyces nende liikide morfoloogia ja rakuseina tüübi alusel. Need autorid leiavad selle liigi 1948. aastal.

Filogeneetika ja sünonüümid

On tehtud ettepanek kolme alaliigi olemasolu jaoks S. griseus. Kuid molekulaarsed uuringud on näidanud, et kaks neist taksonitest vastavad liikidele S. microflavus.

Fylogeneetilisest vaatenurgast, S. griseus  moodustavad grupi S.argenteolus ja S. caviscabies. Need liigid on ribosomaalsete RNA järjestustega võrreldes väga sarnased.

RNA järjestuste võrdluse põhjal on olnud võimalik kindlaks teha, et mõned taksonid loetakse muudeks liikideks kui S. griseus neil on sama geneetiline meik.

Seetõttu on need nimed liigitanud liigi sünonüümi. Nende hulgas on meil S. erumpens, S. ornatus ja S. setonii.

Bioloogiline tsükkel

Liigi liik Streptomyces selle valmistamisel tekivad kaks tüüpi mütseeli. Substraadi mütseel, mis moodustab vegetatiivse faasi ja õhu mütseeli, mis põhjustab eoseid

Substraadi mütseeli moodustumine

See tuleneb spooride idanemisest. Hüpsi läbimõõt on 0,5-1 μm. Need kasvavad mesilaste poolt ja arenevad oksad, tekitades hüphee keerulise maatriksi.

On vähe septa, mis moodustavad sektsioone, mis võivad esitada mitmeid genoomi koopiaid. Selle faasi käigus kasutavad bakterid biomassi kogumiseks toitaines sisalduvaid toitaineid.

Kuna see mütseel areneb, on mõnede septa rakkude surm. Küpses substraadi mütseelis vahelduvad elusad ja surnud segmendid.

Kui bakterid arenevad mullas või veealustel põllukultuuridel, on vegetatiivne faas ülekaalus.

Antenni mütseeli moodustumine

Ajal, mil kolooniad arenevad, hakkab moodustuma väiksema arvu oksadega mütseel. Sisse S. griseus moodustuvad pikad filamentid, mis on väga vähe hargnenud.

Selle mütseeli moodustamiseks vajalik toitumine saadakse substraadi mütseeli rakkude lüüsimisel. Selles faasis tekitab liik eri sekundaarsed metaboliidid.

Spore moodustumine

Selles faasis peatab hüphae oma kasvu ja hakkab fragmenteeruma. Need fragmendid muutuvad kiiresti ümarad eosed.

Tekib umbes viiekümne rakuga moodustunud spoorahelad. Eosed on sfäärilised ovaalseks, läbimõõduga 0,8–1,7 μm ja sileda pinnaga.

Kasutamine

Peamiseks kasutusviisiks on S. griseus on streptomütsiini tootmine. See on bakteritsiidne antibiootikum. Seda avastas 1943. aastal Albert Schatz liigi tüvedes.

Streptomütsiin on üks kõige tõhusamaid ravimeid tuberkuloosi raviks Mycobacterium tuberculosis.

Kuid, S. griseus Tal on muud kasutusalad. Liigid toodavad teisi antibiootikume, mille hulgas on mõned kasvajaid rünnavad. Samuti toodab see kaubanduslikult kasutatavaid proteolüütilisi ensüüme, nagu näiteks pronaasi. Need ensüümid blokeerivad naatriumikanalite inaktiveerimist.

Teisest küljest on see viimastel aastatel kindlaks tehtud S. griseus toodab lenduvate ainete hulka fenoolide rühma, mida nimetatakse karvroliks. Sellel ainel on võime pärssida erinevate fütopatogeensete seente spooride ja mütsiaalide kasvu.

Viited

  1. Anderson A ja E Wellington (2001) Streptomyces'i ja sellega seotud genereerib taksonoomia. International Journal of Systematic ja Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
  2. Danaei M, A Baghizadeh, S Pourseyedi, J Amini ja M Yaghoobi (2014) Taimse seenhaiguste bioloogiline kontroll, kasutades lenduvaid aineid Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
  3. Horinouchi S (2007) Aarde kaevandamine ja poleerimine bakteriliigist 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) Streptomütsiini tootva mikroorganismi genoomi järjestus Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X ja Y Huang (2010). \ T Streptomyces griseus klade, kasutades multilooksjärjestuse analüüsi ja DNA-DNA hübridisatsiooni koos ettepanekuga ühendada 29 liiki ja kolm alamliiki 11 genoomiliseks liigiks. International Journal of Systematic ja Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
  6. Yepes A (2010) Kaheosalised süsteemid ja antibiootikumide tootmise reguleerimine Streptomyces coelicolor. Salamanca Ülikooli Hispaania doktoritöö taotlemine. 188 lk.