Ciri-ciri Streptomyces griseus, taksonomi, kitaran biologi dan kegunaan



Streptomyces griseus Ia adalah sejenis bakteria aerobik, Gram positif. Berkenaan dengan kumpulan Actinobacteria, dalam urutan Actinomycetales dan keluarga Streptomycetaceae.

Mereka adalah bakteria biasa di dalam tanah. Mereka telah dijumpai dalam hubungan dengan akar tumbuhan di rhizosfera. Sesetengah strain juga telah diasingkan dalam sampel air dan sedimen laut dalam dan ekosistem pantai. 

Keupayaan spesies ini untuk menyesuaikan diri dengan kepelbagaian ekosistem yang hebat telah menghasilkan variasi genetik yang penting yang telah cuba diklasifikasikan dalam ecovars.

Spesies ini, seperti yang lain Streptomyces menghasilkan sejumlah besar metabolit sekunder, yang memberikannya kepentingan komersial yang besar. Antaranya, streptomycin (aminoglycoside antibiotik), antibiotik pertama digunakan dengan berkesan terhadap batuk kering.

Indeks

  • 1 Ciri umum
    • 1.1 Genetik
    • 1.2 metabolit sekunder
  • 2 Taksonomi
    • 2.1 Phylogeny dan sinonim
  • 3 Kitaran biologi
    • 3.1 Pembentukan mycelium substrat
    • 3.2 Pembentukan miselium udara
    • 3.3 Pembentukan Spora
  • 4 Kegunaan
  • 5 Rujukan

Ciri-ciri umum

S. griseus adalah bakteria aerobik Gram-positif yang menghasilkan mycelia. Dinding selular tebal, terbentuk terutamanya dari peptidoglycan dan lipid.

Spesies ini mengembangkan kedua-dua substrat dan mycelia udara. Kedua-dua jenis miselium mempunyai morfologi yang berbeza. Hyphae of the mycelium substrat boleh 0.5 - 1 μm diameter. Miselium udara filamen dan sedikit bercabang. 

Dalam medium budaya, mycelia ini mempunyai warna kelabu yang berlainan. Bahagian belakang tanah jajahan adalah berwarna kuning kelabu. Mereka tidak menghasilkan pigmen melanin.

Rantai spora adalah rektitif dan terdiri daripada 10-50 spora. Permukaannya licin.

Spesis ini digunakan sebagai sumber karbon glukosa, xylose, mannitol atau fruktosa. Dalam media kebudayaan dengan arabinose atau rhamnose, tidak ada pertumbuhan koloni.

Suhu optimum untuk perkembangannya adalah dari 25 - 35 ° C.

Semakin meningkat dalam julat pH yang besar di antara 5 dan 11. Walau bagaimanapun, pertumbuhan mereka adalah optimum dalam persekitaran alkali dengan pH 9, jadi tidak alkalophilic.

Genetik

Genom telah dijujukan sepenuhnya S. griseus. Ia membentangkan kromosom linear dengan lebih daripada lapan juta pasangan asas. Kehadiran plasmid tidak diperhatikan.

Kromosom ini mempunyai lebih daripada 7,000 ORF (urutan RNA terbuka). Untuk lebih daripada 60% urutan ini, fungsi yang mereka dapati diketahui. Kandungan GC untuk S. griseus adalah kira-kira 72%, yang dianggap tinggi.

Metabolit sekunder

Kebanyakan spesies Streptomyces mereka menghasilkan banyak metabolit sekunder. Antaranya ialah antibiotik, imunosupresan dan perencat enzim.

Juga, bakteria ini mampu menghasilkan beberapa enzim perindustrian seperti isomerase glukosa atau transglutaminase.

Dalam kes S. griseus, Metabolit sekunder yang paling penting adalah streptomycin. Walau bagaimanapun, organisma ini menghasilkan sebatian lain, seperti jenis fenol tertentu yang sangat berkesan dalam mengawal pelbagai kulat phytopathogenic..

Taksonomi

Spesies ini mula-mula digambarkan dari isolat tanah dari kawasan Rusia. Penyelidik Krainsky pada tahun 1914 mengenal pasti beliau sebagai Actinomyces griseus.

Seterusnya, Waskman dan Curtis berjaya mengasingkan spesies dalam pelbagai sampel tanah di Amerika Syarikat. Pada tahun 1943, Waskman dan Henrici mencadangkan genre tersebut Streptomyces berdasarkan jenis morfologi dan dinding sel spesies mereka. Penulis ini mencari spesies dalam genus ini pada tahun 1948.

Phylogeny dan sinonim

Ia telah dicadangkan kewujudan tiga sub-spesies untuk S. griseus. Walau bagaimanapun, kajian molekul telah mendedahkan bahawa dua daripada taksonomi ini sesuai dengan spesies S. microflavus.

Dari sudut pandang falsafah, S. griseus  membentuk satu kumpulan dengan S.argenteolus dan S. caviscabies. Spesies ini sangat serupa dengan urutan RNA ribosom.

Berdasarkan perbandingan urutan RNA, didapati bahawa beberapa taksiran dianggap sebagai spesies selain S. griseus mereka mempunyai solek genetik yang sama.

Oleh itu, nama-nama ini telah diluluskan kepada sinonim spesies tersebut. Antara yang kami ada S. erumpens, S. ornatus dan S. setonii.

Kitaran biologi

Spesies Streptomyces menghasilkan dua jenis miselium semasa perkembangannya. Miselium substrat yang membentuk fasa vegetatif dan miselium udara yang akan menimbulkan spora

Pembentukan mycelium substrat

Ini bermula selepas percambahan spora. Hyphae mempunyai diameter 0.5-1 μm. Ini tumbuh dengan apeks dan berkembang cawangan, menghasilkan matriks kompleks hiphae.

Terdapat beberapa septa yang membentuk petak yang dapat mempersembahkan beberapa salinan genom. Semasa fasa ini, bakteria mengambil kesempatan daripada nutrien yang terdapat dalam medium untuk mengumpul biomas.

Apabila miselium ini berkembang, terdapat kematian sel beberapa septa. Dalam substrat dewasa, miselium seli segmen hidup dan mati.

Apabila bakteria berkembang di dalam tanah atau di dalam tanaman yang tenggelam, fasa vegetatif adalah utama.

Pembentukan miselium udara

Pada masa apabila jajahan-jajahan sedang berkembang, miselium dengan bilangan cawangan yang lebih kecil mula terbentuk. In S. griseus filamen panjang terbentuk yang sangat bercabang.

Nutrisi yang diperlukan untuk pembentukan miselium ini diperoleh dari lisis sel-sel miselium substrat. Pada fasa ini spesies menghasilkan metabolit sekunder yang berbeza.

Pembentukan Spora

Dalam fasa ini, hyphae menghentikan pertumbuhan mereka dan mula pecah melintang. Serpihan ini cepat berubah menjadi spora bulat.

Rantai spora yang dibentuk oleh kira-kira lima puluh sel terbentuk. Spora adalah bulat hingga bujur, diameter 0.8 - 1.7 μm dan permukaan licin.

Kegunaan

Penggunaan utama yang berkaitan dengan S. griseus adalah pengeluaran streptomycin. Ini adalah antibiotik bakterisida. Ia mula dikesan pada tahun 1943 oleh Albert Schatz dalam jenis spesies.

Streptomycin adalah salah satu rawatan paling berkesan untuk merawat batuk kering yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis.

Walau bagaimanapun,, S. griseus Ia mempunyai kegunaan lain. Spesies menghasilkan antibiotik lain, di antaranya beberapa tumor serangan. Ia juga menghasilkan enzim proteolitik yang digunakan secara komersial, seperti pronase. Enzim-enzim ini menghalang pengaktifan saluran natrium.

Sebaliknya, dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah ditentukan bahawa S. griseus menghasilkan bahan yang tidak menentu kumpulan fenol yang dipanggil carvacrol. Bahan ini mempunyai keupayaan untuk menghalang pertumbuhan spora dan mycelia pelbagai kulat phytopathogenic.

Rujukan

  1. Anderson A dan E Wellington (2001) Taksonomi Streptomyces dan yang berkaitan menghasilkan. Jurnal Antarabangsa Mikrobiologi Sistematik dan Evolusi 51: 797-814.
  2. Danaei M, A ,, S Baghizadeh Pourseyedi, J Amini dan Yaghoobi M (2014) Kawalan Biologi penyakit kulat tumbuhan menggunakan bahan yang tidak menentu daripada Streptomyces griseus. Jurnal Eropah Biologi Eksperimen 4: 334-339.
  3. Horinouchi S (2007) Perlombongan dan penggilap harta karun dalam genus bakteria Streptomyces. Biosci. Biotechnol. Biochem.71: 283-299.
  4. Ohnishi Y, Ishikawa J, H Hara, Suzuki H, M Ikenoya, Ikeda H, A Yamashita, M Hattori dan Horinouchi S (2008) Genome urutan mikroorganisma streptomycin yang menghasilkan Streptomyces griseus IFO 13350 Jurnal Bakteria 190: 4050 - 4060.
  5. Rong X dan Y Huang (2010) Penilaian taksonomi Streptomyces griseus clade menggunakan analisis urutan multilocus dan hibridisasi DNA-DNA dengan cadangan untuk menggabungkan 29 spesies dan tiga subspesies sebagai 11 spesies genomik. Jurnal Antarabangsa Mikrobiologi Sistematik dan Evolusi 60: 696-703.
  6. Yepes A (2010) Sistem dua komponen dan pengawalseliaan pengeluaran antibiotik Coelicolor Streptomyces. Tesis untuk memohon gelaran Doktor dari Universiti Salamanca, Sepanyol. 188 ms.