Streptomyces griseus egenskaper, taxonomi, biologisk cykel och användningsområden



Streptomyces griseus Det är en slags aerob bakterier, Gram positiv. Tillhör gruppen Actinobacteria, inom ordningen Actinomycetales och familjen Streptomycetaceae.

De är vanliga bakterier i jorden. De har hittats i samband med växtrötter i rhizosfären. Vissa stammar har också isolerats i vattenprover och djupa marina sediment och i kustekosystem. 

Denna arts förmåga att anpassa sig till en stor mångfald av ekosystem har genererat en viktig genetisk variation som har försökt klassificeras i ekovarer.

Denna art, som andra av streptomyces producerar ett stort antal sekundära metaboliter, vilket ger den stor kommersiell betydelse. Dessa innefattar streptomycin (aminoglykosidantibiotikum), det första antibiotikumet som användes effektivt mot tuberkulos.

index

  • 1 Allmänna egenskaper
    • 1.1 Genetik
    • 1.2 Sekundära metaboliter
  • 2 Taxonomy
    • 2.1 Phylogeni och synonymer
  • 3 Biologisk cykel
    • 3.1 Bildning av substratmyceliet
    • 3.2 Formation av luftmyceliet
    • 3.3 Sporbildning
  • 4 användningsområden
  • 5 referenser

särdrag allmänna

S. griseus är en Gram-positiv aerob bakterier som producerar mycelia. Cellväggen är tjock, huvudsakligen bildad av peptidoglykan och lipider.

Denna art utvecklar både substrat och luftmycel. Båda typerna av mycelium har en annan morfologi. Hyphaen hos substratmycelet kan vara 0,5-1 μm i diameter. Antennmyceliet är filamentöst och litet grenat. 

I kulturmedium har dessa mycelier olika nyanser av grått. Kolonins baksida är grågult. De producerar inte melaninpigment.

Sporkedjorna är likriktbara och består av 10-50 sporer. Ytan på dessa är släta.

Arten använder sig av koldioxid, glukos, xylos, mannitol eller fruktos. I kulturmedia med arabinos eller rhamnos finns ingen koloniökning.

Den optimala temperaturen för dess utveckling går från 25 - 35 ° C.

De växer i ett brett spektrum av pH, mellan 5 och 11. Men tillväxten är optimal i alkaliska miljöer med pH 9, så det anses alkalofilt.

genetik

Genomet har sekvenserats fullständigt S. griseus. Den presenterar en linjär kromosom med mer än åtta miljoner baspar. Närvaron av plasmider har inte observerats.

Kromosomen har mer än 7 000 ORF (RNA-sekvenser med öppen ram). För mer än 60% av dessa sekvenser är den funktion de uppfyller känd. GC-innehåll för S. griseus är ungefär 72%, vilket anses vara högt.

Sekundära metaboliter

De flesta arter av streptomyces de producerar många sekundära metaboliter. Bland dessa är antibiotika, immunosuppressiva medel och enzymhämmare.

På samma sätt kan dessa bakterier producera några enzymer av industriell betydelse, såsom glukosisomeras eller transglutaminas.

I fallet med S. griseus, Den viktigaste sekundära metaboliten är streptomycin. Denna organism producerar emellertid andra föreningar, såsom vissa typer av fenoler som är mycket effektiva vid kontrollen av olika fytopatogena svampar..

taxonomi

Arten beskrevs först från jordisolat från ett område i Ryssland. Forskaren Krainsky år 1914 identifierar henne som Actinomyces griseus.

Därefter lyckas Waskman och Curtis isolera arten i olika markprover i USA. 1943 presenterade Waskman och Henrici genren streptomyces baserat på deras arts morfologi och cellväggstyp. Dessa författare lokaliserar arten i detta släkt i 1948.

Fylogeni och synonymer

Man hade föreslagit förekomsten av tre underarter för S. griseus. Emellertid har molekylära studier visat att två av dessa taxa motsvarar arten S. mikroflavus.

Ur fylogenetisk synvinkel, S. griseus  bild en grupp med S.argenteolus och S. caviscabies. Dessa arter är mycket lika i förhållande till ribosomala RNA-sekvenser.

Baserat på jämförelsen av RNA-sekvenser har det varit möjligt att fastställa att vissa taxa betraktas som andra arter än S. griseus De har samma genetiska smink.

Därför har dessa namn gått till synonymen av arten. Bland dessa har vi S. erumpens, S. ornatus och S. setonii.

Biologisk cykel

Arten av streptomyces producerar två typer av mycelium under dess utveckling. Substratmyceliet som utgör den vegetativa fasen och luftmyceliumet som kommer att ge upphov till sporerna

Bildning av substratmyceliet

Detta härrör efter sporerens spiring. Hyphaen har en diameter på 0,5-1 μm. Dessa växer av apices och utvecklar grenar, som producerar en komplex matris av hyphae.

Det finns få septa som bildar fack som kan presentera flera kopior av genomet. Under denna fas utnyttjar bakterierna de näringsämnen som finns i mediet för att ackumulera biomassa.

När detta mycelium utvecklas finns det celldöd hos vissa septa. I moget substrat mycelium växlar levande och döda segment.

När bakterierna utvecklas i marken eller i nedsänkt grödor är den vegetativa fasen dominerande.

Bildning av flygmyceliet

Vid en tidpunkt då kolonierna utvecklas börjar ett mycelium med ett mindre antal grenar att bildas. i S. griseus långa filament bildas som är mycket lilla grenade.

Den nödvändiga näring för bildandet av detta mycelium erhålles från lysis av cellerna i substratmyceliet. I denna fas producerar arten de olika sekundära metaboliterna.

Sporbildning

I denna fas stoppar hyphaen sin tillväxt och börjar fragmentera på tvären. Dessa fragment omvandlas snabbt till rundade sporer.

Sporkedjor bildade av ungefär femtio celler bildas. Sporerna är sfäriska till ovala, 0,8 - 1,7 μm i diameter och med slät yta.

tillämpningar

Huvudanvändningen är förknippad med S. griseus är produktionen av streptomycin. Detta är ett bakteriedödande antibiotikum. Det upptäcktes först 1943 av Albert Schatz i stammar av arten.

Streptomycin är en av de mest effektiva behandlingarna för behandling av tuberkulos orsakad av Mycobacterium tuberculosis.

emellertid, S. griseus Den har andra användningsområden. Arten producerar andra antibiotika, bland annat några som attackerar tumörer. Det producerar också kommersiellt använda proteolytiska enzymer, såsom pronas. Dessa enzymer blockerar inaktivering av natriumkanaler.

Å andra sidan har det under de senaste åren bestämts att S. griseus producerar flyktiga ämnen i gruppen fenoler som kallas carvacrol. Detta ämne har förmågan att hämma tillväxten av sporer och mycelier av olika fytopatogena svampar.

referenser

  1. Anderson A och E Wellington (2001) Streptomyces taxonomi och relaterade genererar. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
  2. Danaei M, A ,, S Baghizadeh Pourseyedi, J Amini och Yaghoobi M (2014) Biological Control av växtsvampsjukdomar med användning av flyktiga ämnen av Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
  3. Horinouchi S (2007) Mining och polering av skatten i bakteriemusik streptomyces. Biosci. Biotechnol. Biochem.71: 283-299.
  4. Ohnishi Y, Ishikawa J, H Håra, Suzuki H, M Ikenoya, Ikeda H, A Yamashita, M Hattori och Horinouchi S (2008) Genome sekvensen av streptomycin-producerande mikroorganism Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X och Y Huang (2010) Taxonomisk utvärdering av Streptomyces griseus clade med användning av multilokus-sekvensanalys och DNA-DNA-hybridisering med förslag att kombinera 29 arter och tre underarter som 11 genomiska arter. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
  6. Yepes A (2010) Tvåkomponentsystem och reglering av produktionen av antibiotika Streptomyces coelicolor. Avhandling för att ansöka om titeln doktor från University of Salamanca, Spanien. 188 sid.