Streptomyces griseus-kenmerken, taxonomie, biologische cyclus en toepassingen

Streptomyces griseus Het is een soort aerobe bacteriën, Gram-positief. Behoort tot de groep van Actinobacteria, in de volgorde Actinomycetales en de familie Streptomycetaceae.

Het zijn veel voorkomende bacteriën in de bodem. Ze zijn gevonden in associatie met plantenwortels in de rhizosfeer. Sommige stammen zijn ook geïsoleerd in watermonsters en diepe mariene sedimenten en in kustecosystemen. 

Het aanpassingsvermogen van deze soort diverse ecosystemen heeft geleid tot aanzienlijke genetische variatie geprobeerd te categoriseren in ecovares.

Deze soort, zoals anderen van Streptomyces produceert een groot aantal secundaire metabolieten, waardoor het een groot commercieel belang heeft. Onder hen, streptomycine (aminoglycoside antibiotica), het eerste antibioticum effectief gebruikt tegen tuberculose.

index

• 1 Algemene kenmerken
  • 1.1 Genetica
  • 1.2 Secundaire metabolieten
• 2 Taxonomie
  • 2.1 Fylogenie en synoniemen
• 3 Biologische cyclus
  • 3.1 Vorming van het substraatmycelium
  • 3.2 Vorming van het luchtmycelium
  • 3.3 Sporevorming
• 4 Gebruik
• 5 Referenties

features algemeen

S. griseus is een Gram-positieve aerobe bacteriën die mycelia produceert. De celwand is dik, voornamelijk gevormd door peptidoglycan en lipiden.

Deze soort ontwikkelt zowel substraat- als luchtmycelia. Beide soorten mycelium hebben een verschillende morfologie. De hyfen van het substraatmycelium kunnen 0,5 - 1 μm in diameter zijn. Het luchtmycelium is filamenteus en weinig vertakt. 

In kweekmedium hebben deze mycelia verschillende grijstinten. De achterkant van de kolonie is grijsachtig geel. Ze produceren geen melaninepigmenten.

De sporenketens zijn rechtlijnig en bestaan ​​uit 10-50 sporen. Het oppervlak hiervan is glad.

De soort gebruikt als een koolstofbron glucose, xylose, mannitol of fructose. In kweekmedia met arabinose of rhamnose is er geen groei van de kolonie.

De optimale temperatuur voor zijn ontwikkeling loopt van 25 - 35 ° C.

Groeien in een breed pH-gebied tussen 5 en 11. In hun groei optimaal in alkalische milieus met pH 9, dat wordt beschouwd alkalofiele.

genetica

Het genoom is volledig gesequenced S. griseus. Het presenteert een lineair chromosoom met meer dan acht miljoen basenparen. De aanwezigheid van plasmiden is niet waargenomen.

Het chromosoom heeft meer dan 7000 ORF's (open-frame RNA-sequenties). Voor meer dan 60% van deze sequenties is de functie die ze vervullen bekend. GC-inhoud voor S. griseus is ongeveer 72%, wat als hoog wordt beschouwd.

Secundaire metabolieten

De meeste soorten Streptomyces ze produceren veel secundaire metabolieten. Hiertoe behoren antibiotica, immunosuppressiva en enzymremmers.

Bovendien zijn deze bacteriën zijn in staat om een ​​aantal industriële enzymen zoals glucose isomerase of transglutaminase.

In het geval van S. griseus, De belangrijkste secundaire metaboliet is streptomycine. Dit organisme produceert echter andere verbindingen, zoals bepaalde typen fenolen die zeer effectief zijn bij de bestrijding van verschillende fytopathogene schimmels..

taxonomie

De soort werd voor het eerst beschreven uit bodemisolaten uit een deel van Rusland. De onderzoeker Krainsky in 1914 identificeert haar als Actinomyces griseus.

Vervolgens slaagden Waskman en Curtis erin de soort in verschillende bodemmonsters in de Verenigde Staten te isoleren. In 1943 stellen Waskman en Henrici het genre voor Streptomyces gebaseerd op de morfologie en het celwandtype van hun soort. Deze auteurs plaatsen de soort in dit geslacht in 1948.

Fylogenie en synoniemen

Voorgesteld was het bestaan ​​van drie ondersoorten S. griseus. Uit moleculaire studies is echter gebleken dat twee van deze taxa overeenkomen met de soort S. microflavus.

Vanuit het fylogenetische oogpunt, S. griseus  een groep vormen met S.argenteolus en S. caviscabies. Deze soorten zijn zeer vergelijkbaar in relatie tot ribosomale RNA-sequenties.

Op basis van de vergelijking van RNA-sequenties is het mogelijk gebleken om vast te stellen dat sommige taxa als soorten anders dan S. griseus ze hebben dezelfde genetische samenstelling.

Daarom zijn deze namen overgegaan op de synonymie van de soort. Daaronder hebben we S. erumpens, S. ornatus en S. setonii.

Biologische cyclus

De soort Streptomyces twee soorten mycelium produceren tijdens de ontwikkeling ervan. Het substraatmycelium dat de vegetatieve fase vormt en het luchtmycelium dat de sporen veroorzaakt

Vorming van het substraatmycelium

Dit komt voort uit de kieming van de sporen. De hyfen hebben een diameter van 0,5-1 μm. Deze groeien bij de apices en ontwikkelen takken, waardoor een complexe matrix van hyfen ontstaat.

Er zijn weinig septa die compartimenten vormen die verschillende exemplaren van het genoom kunnen presenteren. Tijdens deze fase maakt de bacterie gebruik van de voedingsstoffen die aanwezig zijn in het medium om biomassa te accumuleren.

Naarmate dit mycelium zich ontwikkelt, is er celdood van sommige septa. In volgroeide substraat mycelium alternerende levende en dode segmenten.

Wanneer de bacteriën zich in de bodem of in ondergedoken gewassen ontwikkelen, is de vegetatieve fase overheersend.

Vorming van het luchtmycelium

In een tijd waarin de kolonies zich ontwikkelen, begint zich een mycelium met een kleiner aantal takken te vormen. in S. griseus er ontstaan ​​lange filamenten die heel weinig vertakt zijn.

De noodzakelijke voeding voor de vorming van dit mycelium wordt verkregen door de lyse van de cellen van het substraatmycelium. In deze fase produceert de soort de verschillende secundaire metabolieten.

Sporevorming

In deze fase stoppen de hyfen hun groei en beginnen ze transversaal te fragmenteren. Deze fragmenten veranderen snel in afgeronde sporen.

Er worden sporenketens gevormd door ongeveer vijftig cellen gevormd. De sporen zijn bolvormig tot ovaal, 0,8 - 1,7 μm in diameter en met een glad oppervlak.

toepassingen

Het belangrijkste gebruik geassocieerd met S. griseus is de productie van streptomycine. Dit is een bacteriedodend antibioticum. Het werd voor het eerst ontdekt in 1943 door Albert Schatz in soorten van de soort.

Streptomycine is een van de meest effectieve behandelingen voor de behandeling van tuberculose veroorzaakt door Mycobacterium tuberculosis.

echter, S. griseus Het heeft andere toepassingen. De soort produceert andere antibiotica, waaronder sommige die aanvalstumoren. Het produceert ook commercieel gebruikte proteolytische enzymen, zoals pronase. Deze enzymen blokkeren de inactivatie van natriumkanalen.

Aan de andere kant is de afgelopen jaren vastgesteld dat S. griseus produceert vluchtige stoffen van de groep van fenolen genaamd carvacrol. Deze stof heeft het vermogen om de groei van sporen en mycelia van verschillende fytopathogene schimmels te remmen.

referenties

1. Anderson A en E Wellington (2001) De taxonomie van Streptomyces en verwante genereert. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
2. Danaei M, A ,, S Baghizadeh Pourseyedi, J Amini en Yaghoobi M (2014) biologische bestrijding van planten schimmelziekten waarbij vluchtige stoffen Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
3. Horinouchi S (2007) Mijnbouw en polijsten van de schat in bacteriesoort Streptomyces. Biosci. Biotechnol. Biochem. 71: 283-299.
4. Ohnishi Y, Ishikawa J, H Hara, Suzuki H, M Ikenoya, Ikeda H, A Yamashita, M Hattori en Horinouchi S (2008) Genome sequentie van het micro-organisme streptomycine Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
5. Rong X en Y Huang (2010) Taxonomische evaluatie van de Streptomyces griseus clade met behulp van multilocus-sequentieanalyse en DNA-DNA-hybridisatie met een voorstel om 29 soorten en drie ondersoorten te combineren als 11 genoomspecies. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
6. Yepes A (2010) Tweecomponentsystemen en regulering van de productie van antibiotica Streptomyces coelicolor. Thesis om te solliciteren naar de titel Doctor van de Universiteit van Salamanca, Spanje. 188 pp.