STREPTOMYCES GRISEUS: מאפיינים, מחזור חיים ושימושים - ביולוגיה - 2025

Streptomyces griseus הוא מין של חיידקים אירוביים וחיוביים גראם. זה שייך לקבוצת אקטינובקטריה, בסדר האקטיניומצ'טאלס ומשפחת סטרפטומיצטאה.

הם חיידקים נפוצים בקרקע. הם נמצאו בשילוב עם שורשי צמחים ב Rhizosphere. כמה זנים בודדו גם בדגימות של מים ומשקעים ימיים עמוקים ובמערכות אקולוגיות של החוף.

סטרפטומיסיס גריזאוס נראה במיקרוסקופ אלקטרונים סורק. מחבר: Docwarhol, מ- Wikimedia Commons. יכולת ההסתגלות של מין זה למגוון גדול של מערכות אקולוגיות יצרה וריאציה גנטית חשובה שניסתה לסווג באקווים.

מין זה, כמו מינים אחרים של סטרפטומייס, מייצר מספר גדול של מטבוליטים משניים, מה שמקנה לו חשיבות מסחרית רבה. ביניהם בולט סטרפטומיצין (אנטיביוטיקה אמינוגליקוזיד), האנטיביוטיקה הראשונה שמשמשת ביעילות נגד שחפת.

מאפיינים

S. griseus הוא חיידק אירובי חיובי המייצר mycelia. דופן התא עבה ומורכבת בעיקר מפפטידוגליקין וליפידים.

מין זה מפתח הן מצע ומיסלי אווירי. לשני סוגים של mycelium מורפולוגיה שונה. ההיפרות של mycelium המצע יכול להיות בקוטר 0.5 - 1 מיקרומטר. המיסליום האווירי הוא נימה וקצת מסועף.

במדיום תרבות, המיסיליה הללו מציגים גוונים שונים של אפור. הצד האחורי של המושבה בצבע אפור-צהבהב. הם אינם מייצרים פיגמנטים מלנין.

שרשראות הנבג מתקבלות וכוללות 10-50 נבגים. פני השטח חלקים.

המין משתמש בגלוקוזה, קסילוזה, מניטול או פרוקטוזה כמקור פחמן. בתקשורת תרבותית עם ערבינוזה או רמנוזה, לא נצפתה גידול במושבה.

הטמפרטורה האופטימלית להתפתחותה נעה בין 25 - 35 מעלות צלזיוס.

הם צומחים בטווח רחב של pH, בין 5 ל 11. עם זאת, גידולו הוא אופטימלי בסביבות אלקליות עם pH 9, וזו הסיבה שהוא נחשב אלקליין.

גנטיקה

הגנום של ס 'גריזוס עבר סדרה מוחלטת. יש לו כרומוזום ליניארי עם יותר משמונה מיליון זוגות בסיס. נוכחות פלסמידות לא נצפתה.

בכרומוזום יש יותר מ- 7000 ORFs (רצפי RNA מסגרת פתוחה). עבור יותר מ- 60% מהרצפים הללו ידועה הפונקציה שהם ממלאים. תוכן ה- GC עבור S. griseus הוא כ- 72%, הנחשב לגבוה.

מטבוליטים משניים

רוב מיני הסטרפטומסים מייצרים מספר גדול של מטבוליטים משניים. בין אלה אנו מוצאים אנטיביוטיקה, מדכאי חיסון ומעכבי אנזים.

באופן דומה, חיידקים אלו מסוגלים לייצר אנזימים חשובים מבחינה תעשייתית, כגון איזומרז גלוקוז או טרנסגלוטמין.

במקרה של S. griseus, המטבוליט המשני החשוב ביותר הוא סטרפטומיצין. עם זאת, אורגניזם זה מייצר תרכובות אחרות, כגון סוגים מסוימים של פנולים היעילים מאוד לשליטה בפטריות פיטופתוגניות שונות.

טקסונומיה

המין תואר לראשונה מבידוד אדמה מאזור ברוסיה. החוקר קראינסקי בשנת 1914 מזהה אותו כ- Actinomyces griseus.

מאוחר יותר הצליחו ווסקמן וקורטיס לבודד את המינים בדגימות אדמה שונות בארצות הברית. בשנת 1943 הציעו ווסקמן והנרסי את הסוג סטרפטומיקס על בסיס המורפולוגיה וסוג דופן התא של מינם. מחברים אלה מציבים את המין בסוג זה בשנת 1948.

פילוגניות ומילים נרדפות

שלוש מינים הוצעו לס 'גריזוס. עם זאת, מחקרים מולקולריים גילו ששניים ממסים אלה תואמים את המין S. microflavus.

מנקודת מבט פילוגנטית, S. griseus יוצר קבוצה עם S. argenteolus ו- S. caviscabies. למינים אלה דמיון רב ביחס לרצפי RNA ריבוזומליים.

בהתבסס על השוואה בין רצפי RNA, ניתן היה לקבוע כי בחלק מהמוניות הנחשבות למינים שאינם S. griseus יש את אותו הרכב גנטי.

לכן שמות אלה הפכו לשם נרדף למין. בין אלה יש לנו S. erumpens, S. ornatus ו- S. setonii.

מחזור ביולוגי

מיני סטרפטומסים מייצרים שני סוגים של mycelium במהלך התפתחותם. Mycelium המצעית המרכיב את השלב הווגטטיבי ואת mycelium האווירית שתוליד את הנבגים

היווצרות של mycelium מצע

מקורו לאחר נביטת הנבג. הקוטר בקוטר 0.5-1 מיקרומטר. אלה צומחים מהקיקים ומתפתחים השלכות, ומייצרים מטריצה ​​מורכבת של היפות.

קיימים מעט ספפטות ממוינות שיכולות להציג עותקים מרובים של הגנום. בשלב זה החיידקים מנצלים את חומרי התזונה הקיימים בסביבה כדי לצבור ביומסה.

עם התפתחות mycelium זו, יש מוות תאי של חלק מהאזור. במיסוליום המצע הבוגר חלופי חיים ומתים מתחלפים.

כאשר החיידקים מתפתחים באדמה או בגידולים שקועים, השלב הווגטטיבי הוא השולט.

היווצרות של mycelium אווירי

בשלב מסוים בהתפתחות המושבות מתחיל להיווצר mycelium עם פחות ענפים. ב- S. griseus נוצרים חוטים ארוכים שהם מעט מסועפים.

התזונה הנחוצה להיווצרות mycelium זו מתקבלת מהתמרה של תאי mycelium המצעיים. בשלב זה המין מייצר את המטבוליטים המשניים השונים.

היווצרות נבגים

בשלב זה ההיפות מפסיקות את צמיחתן ומתחילות להתפצל לרוחב. שברים אלו הופכים במהירות לנבגים מעוגלים.

נוצרות שרשראות נבגים המורכבות מכחמישים תאים. הנבגים כדוריים עד אליפסה, קוטר 0.8-1.7 מיקרומטר ועם משטח חלק.

יישומים

השימוש העיקרי הקשור ל- S. griseus הוא ייצור סטרפטומיצין. זהו אנטיביוטיקה חיידקית. הוא התגלה לראשונה בשנת 1943 על ידי אלברט שץ בזנים של המין.

סטרפטומיצין הוא אחד הטיפולים היעילים ביותר לטיפול בשחפת הנגרמת כתוצאה משחפת Mycobacterium.

עם זאת, לס 'גריזאוס יש שימושים אחרים. המין מייצר אנטיביוטיקה אחרת, ביניהם כמה שתוקפים גידולים. זה גם מייצר אנזימים פרוטאוליטיים המשמשים מסחרית, כמו פרונזים. אנזימים אלה חוסמים את הפעלת תעלות הנתרן.

לעומת זאת, בשנים האחרונות נקבע כי ס 'גריזאוס מייצר חומרים נדיפים מקבוצת הפנולים הנקראים קרוואקרול. לחומר זה יכולת לעכב את צמיחתם של נבגים ומיסטיה של פטריות פיטופתוגניות שונות.

הפניות

1. אנדרסון א 'ו וולינגטון (2001) הטקסונומיה של סטרפטומסים וסוגות קשורות. כתב העת הבינלאומי למיקרוביולוגיה שיטתית ואבולוציונית 51: 797-814.
2. Danaei M, A Baghizadeh ,, S Pourseyedi, J Amini ו- M Yaghoobi (2014) בקרה ביולוגית של מחלות פטרייתיות מהצמחים באמצעות חומרים נדיפים של Streptomyces griseus. כתב העת האירופי לביולוגיה ניסיונית 4: 334-339.
3. Horinouchi S (2007) כרייה וליטוש האוצר בסוג החיידקים סטרפטומיקס. ביוסי. ביוטכנולוג. ביוכימיה 71: 283-299.
4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori and S Horinouchi (2008) רצף הגנום של המיקרואורגניזם המייצר סטרפטומיצין Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
5. Rong X ו- Y Huang (2010) הערכה טקסונומית של Clade Streptomyces griseus באמצעות ניתוח רצפי רב-פוקוס והכלאה DNA-DNA עם הצעה לשלב 29 מינים ושלושה תת-מינים כ -11 מינים גנומיים. כתב העת הבינלאומי למיקרוביולוגיה שיטתית ואבולוציונית 60: 696-703.
6. Yepes A (2010) מערכות דו-רכיביות ויסות ייצור אנטיביוטיקה מ- Streptomyces coelicolor. תזה לקבלת תואר דוקטור מאוניברסיטת סלמנקה, ספרד. 188 עמ '.