STREPTOMYCES GRISEUS: ÖZELLIKLERI, YAŞAM DÖNGÜSÜ VE KULLANIMLARI - BIYOLOJI - 2025

Streptomyces griseus , bir aerobik, Gram pozitif bakteri türüdür. Actinomycetales sırası ve Streptomycetaceae ailesi içindeki Actinobacteria grubuna aittir.

Toprakta yaygın olan bakterilerdir. Rizosferdeki bitki kökleriyle ilişkili olarak bulunmuşlardır. Derin deniz suları ve sediman örneklerinde ve kıyı ekosistemlerinde de bazı suşlar izole edilmiştir.

Taramalı Elektron Mikroskobu ile görülen Streptomyces griseus. Yazar: Docwarhol, Wikimedia Commons Bu türün çok çeşitli ekosistemlere uyum sağlama yeteneği, ekovarlar olarak sınıflandırılmaya çalışılan önemli genetik çeşitlilik yaratmıştır.

Bu tür, diğer Streptomyces türleri gibi, çok sayıda ikincil metabolit üretir ve bu da ona ticari açıdan büyük önem verir. Bunlar arasında, tüberküloza karşı etkin olarak kullanılan ilk antibiyotik olan streptomisin (aminoglikozid antibiyotik) öne çıkmaktadır.

karakteristikleri

S. griseus, misel üreten Gram pozitif aerobik bir bakteridir. Hücre duvarı kalındır ve esas olarak peptidoglikan ve lipidlerden oluşur.

Bu tür hem substrat hem de hava miseli geliştirir. Her iki miselyum türü de farklı bir morfolojiye sahiptir. Alt tabaka miselyumun hifinin çapı 0,5 - 1 um olabilir. Havadaki miselyum ipliksi ve az dallıdır.

Kültür ortamında, bu miselyumlar farklı gri tonları sunar. Koloninin arka tarafı gri-sarımsıdır. Melanin pigmenti üretmezler.

Spor zincirleri dikdörtgen şeklindedir ve 10-50 spordan oluşur. Bunların yüzeyi pürüzsüz.

Türler, karbon kaynağı olarak glikoz, ksiloz, mannitol veya fruktoz kullanır. Arabinoz veya ramnoz içeren kültür ortamında, koloni büyümesi gözlenmez.

Gelişimi için optimum sıcaklık 25-35 ° C arasında değişmektedir.

5 ila 11 arasında geniş bir pH aralığında büyürler. Bununla birlikte, büyümesi pH 9 olan alkali ortamlarda optimaldir, bu nedenle alkali olarak kabul edilir.

Genetik

S. griseus'un genomu tamamen sıralandı. Sekiz milyondan fazla baz çiftine sahip doğrusal bir kromozoma sahiptir. Plazmitlerin varlığı gözlemlenmemiştir.

Kromozom, 7000'den fazla ORF'ye (açık çerçeve RNA sekansları) sahiptir. Bu dizilerin% 60'ından fazlası için yerine getirdikleri işlev bilinmektedir. S. griseus için GC içeriği yaklaşık olarak% 72'dir ve bu yüksek kabul edilir.

İkincil metabolitler

Çoğu Streptomyces türü, çok sayıda ikincil metabolit üretir. Bunların arasında antibiyotikler, immünosupresanlar ve enzim inhibitörleri buluyoruz.

Benzer şekilde, bu bakteriler, glikoz izomeraz veya transglütaminaz gibi bazı endüstriyel olarak önemli enzimleri üretebilirler.

S. griseus söz konusu olduğunda en önemli ikincil metabolit streptomisindir. Bununla birlikte, bu organizma, çeşitli fitopatojenik mantarları kontrol etmede çok etkili olan belirli fenol türleri gibi başka bileşikler üretir.

Taksonomi

Türler ilk olarak Rusya'nın bir bölgesindeki toprak izolatlarından tanımlanmıştır. Araştırmacı Krainsky, 1914'te onu Actinomyces griseus olarak tanımlar.

Daha sonra, Waskman ve Curtis türleri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki çeşitli toprak örneklerinde izole edebildiler. 1943'te Waskman ve Henrici, türlerinin morfolojisi ve hücre duvarı tipine göre Streptomyces cinsini önerdiler. Bu yazarlar, türleri 1948'de bu cinse yerleştirirler.

Soyoluş ve eşanlamlılar

S. griseus için üç alttür önerilmişti. Ancak moleküler çalışmalar, bu taksonlardan ikisinin S. microflavus türüne karşılık geldiğini ortaya çıkarmıştır.

Filogenetik bir bakış açısıyla, S. griseus, S. argenteolus ve S. caviscabies ile bir grup oluşturur. Bu türlerin ribozomal RNA dizileri ile ilgili olarak büyük benzerlikleri vardır.

RNA dizilerinin karşılaştırılmasına dayalı olarak, S. griseus dışındaki türler olarak kabul edilen bazı taksonların aynı genetik bileşime sahip olduğunu belirlemek mümkün olmuştur.

Bu nedenle, bu isimler türlerle eşanlamlı hale geldi. Bunların arasında S. erumpens, S. ornatus ve S. setonii var.

Biyolojik döngü

Streptomyces türleri, gelişimleri sırasında iki tür miselyum üretir. Vejetatif fazı oluşturan miselyum substratı ve sporlara yol açacak hava miselyumu

Substrat miselyum oluşumu

Bu, sporun çimlenmesinden sonra ortaya çıkar. Hifler 0.5-1 um çapındadır. Bunlar uçlardan büyür ve karmaşık bir hif matrisi üreterek dallanmalar geliştirir.

Genomun birden fazla kopyasını sunabilen birkaç bölmeli septa mevcuttur. Bu aşamada bakteriler, biyokütleyi biriktirmek için çevrede bulunan besinlerden yararlanır.

Bu miselyum geliştikçe, bazı septanın hücre ölümü olur. Olgun substrat miselyumda canlı ve ölü bölümler değişmektedir.

Bakteriler toprakta veya sular altında kalan mahsullerde geliştiğinde vejetatif faz baskındır.

Havada miselyum oluşumu

Kolonilerin gelişiminin bir noktasında, daha az dalı olan bir miselyum oluşmaya başlar. S. griseus'ta çok az dallanmış uzun filamentler oluşur.

Bu miselyumun oluşumu için gerekli olan besin, substrat miselyum hücrelerinin parçalanmasından elde edilir. Bu aşamada tür, farklı ikincil metabolitleri üretir.

Spor oluşumu

Bu aşamada, hifler büyümelerini durdurur ve enine olarak parçalanmaya başlar. Bu parçalar hızla yuvarlak sporlara dönüşür.

Yaklaşık elli hücreden oluşan spor zincirleri oluşturulur. Sporlar küresel ila ovaldir, 0.8-1.7 um çapında ve pürüzsüz bir yüzeye sahiptir.

Uygulamalar

S. griseus ile ilişkili ana kullanım, streptomisin üretimidir. Bu bakterisit bir antibiyotiktir. İlk olarak 1943 yılında Albert Schatz tarafından türlerin suşlarında tespit edilmiştir.

Streptomisin, Mycobacterium tuberculosis'in neden olduğu tüberküloz tedavisinde en etkili tedavilerden biridir.

Bununla birlikte, S. griseus'un başka kullanımları vardır. Türler, aralarında tümörlere saldıran başka antibiyotikler de üretir. Ayrıca pronazlar gibi ticari olarak kullanılan proteolitik enzimler üretir. Bu enzimler sodyum kanallarının inaktivasyonunu engeller.

Öte yandan son yıllarda S. griseus'un karvakrol adı verilen fenol grubundan uçucu maddeler ürettiği tespit edilmiştir. Bu madde, çeşitli fitopatojenik mantarların sporlarının ve misellerinin büyümesini engelleme yeteneğine sahiptir.

Referanslar

1. Anderson A ve E Wellington (2001) Streptomyces ve ilgili cinslerin taksonomisi. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 51: 797-814.
2. Danaei M, A Baghizadeh ,, S Pourseyedi, J Amini ve M Yaghoobi (2014) Streptomyces griseus'un uçucu maddeleri kullanılarak bitki mantar hastalıklarının biyolojik kontrolü. Avrupa Deneysel Biyoloji Dergisi 4: 334-339.
3. Horinouchi S (2007) Bakteri cinsi Streptomyces'te hazinenin madenciliği ve parlatılması. Biosci. Biotechnol. Biochem 71: 283-299.
4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori ve S Horinouchi (2008) Streptomycin üreten mikroorganizmanın genom dizisi Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
5. Rong X ve Y Huang (2010) Streptomyces griseus sınıfının multilocus sekans analizi ve DNA-DNA hibridizasyonu kullanılarak taksonomik değerlendirmesi, 29 tür ve üç alt türü 11 ​​genomik tür olarak birleştirme önerisi. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60: 696-703.
6. Yepes A (2010) İki bileşenli sistemler ve Streptomyces coelicolor'dan antibiyotik üretiminin düzenlenmesi. İspanya Salamanca Üniversitesi'nden Doktor unvanını alma tezi. 188 s.