From Wikipedia, the free encyclopedia
Streptomyces je najopsežniji rod koljena Actinobacteria, grupa Gram pozitivnih bakterija, sa općenito visokim sadržajem komplementarnih veza G-C u strukturi DNK.[2] Opisano je preko 500 vrsta bakterija roda Streptomyces
Streptomyces | |
---|---|
Sistematika | |
Koljeno | Actinobacteria |
Red | Streptomycetales |
Podred | Streptomycineae |
Porodica | Streptomycetaceae |
Rod | Streptomyces |
Vrste | |
S. ambofaciens S. achromogenes |
Nalaze se pretežno u zemljištima i razgrađenoj vegetaciji, a većina proizvodi spore (zvane i konidije na krajevima vazdušnih hifa. Odlikuje ih miris "vlažne zemlje" koji odaju kao rezultat stvaranja hlapljivog metabolita, geosmina (Streptomyces coelicolor).[3][4]
Vrste roda Streptomyces karakterizirane su složenim sekundarnim metabolizmom (metabolički putevi koji nisu potrebni za preživljavanje).[2] Proizvode brojne antibiotika za kliničku upotrebu prirodnog porijekla, poput streptomicina, klavulanska kiselinaklavulanske kiseline, meomicina, levomicetina, itd. Streptomyces su rijetko patogene, iako mogu izazvati ljudske infekcije, kao što je micetoma od S. somaliensis i S. sudanensis . U biljkama, S. caviscabies i S. scabies uzrokuje kraste. Također od njih, konkretno od Streptomyces avermitilis , sintetizirana je cijela porodica insekticida, avermektina.[5][6]
Streptomyces je rod porodice Streptomycetaceae[7] i obuhvata blizu 576 vrsta, a broj se povećava svake godine.[8] Acidofilni i sojevi tolerantni na kiseline koji su prvobitno svrstani u ovaj rod kasnije su premješteni u Kitasatospora (1997) [9] and Streptacidiphilus (2003).[10] Nomenklatura vrsta obično se zasniva na njihovoj boji hifa i spora.
Saccharopolyspora erythraea je ranije bio smješten u ovaj rod (kao Streptomyces erythraeus).
Rod Streptomyces uključuje aerobne, Gram-pozitivne, nitaste bakterije koje proizvode dobro razvijene vegetativne, granate hife (promjera između 0,52,0 µm). One vore kompleks supstratnog micelija koji pomaže u uklanjanju organskih spojeva sa njihovih podloga. Nastaju iz nepokretnihj, a pokretljivost se postiže raspršivanjem spora .[11] Spore surfaces may be hairy, rugose, smooth, spiny or warty.[12] U nekih vrsta, zračne hife sastoje se od dugih, ravnih niti koje nose 50 ili više spora u manje ili više pravilnim razmacima, poredane u kolutove (vertikule). Svaka grana vertikule na vrhu dima kišobran koji nosi od dva do nekoliko lanaca sfernih do elipsoidnih, glatkih ili rugoznih spora.[11] Neki sojevi tvore kratke lance spora na supstratnim hifama. Neki sojevi proizvode strukture nalik sklerotijima, piknidijama, sporangijama i sinematama.
Kompletni genom soja A3 (2) Streptomyces coelicolor objavljen je 2002.[13] U to vrijeme se smatralo da genom " S. coelicolor " sadrži najveći broj gena od bilo koje bakterije.[13] Hromosom je dug 8,667.507 bp sa s, adržajem G-C od 72,1% i predviđa se da sadrži 7.825 gena, koji kodiraju proteine.[13] U pogledu taksonomije, S. coelicolor A3 (2) pripada vrsti Streptomyces violaceoruber , i nije valjano opisan kao zasebna vrsta; S. coelicolor A3 (2) ne treba zamijeniti sa stvarnim Streptomyces coelicolor (Müller), mada se često naziva i S. coelicolor radi praktičnosti.[14]
Prvo kompletno sekvenciranje genoma S. avermitilis završeno je 2003.[15] Svaki od ovih genoma tvori hromosom s linearnom strukturom, za razliku od većine bakterijskih genoma, koji imaju kružni oblik kružnih.[16] Sekvenca genoma S. scabies, člana roda sa sposobnošću da izazove bolest krastavosti krompira, utvrđen je u Wellcome Trust Sanger Institute. Sa dužinom od 10,1 Mbp i kodiranjem 9.107 provizornih gena, to je najveći poznati sekvencirani genom roda Streptomyces, vjerovatno zbog velikog otoka patogrnodzi.[16][17]
Poslednjih godina istraživači biotehnologije počeli su da koriste vrste Streptomyces za heterolognu ekspresiju proteina. Tradicijski, Escherichia coli bila je odabrana vrsta za ekspresije eukariotskih gena, jer je bila dobro razumljiva i sa kojom je bilo lahko raditi.[18][19] Ekspresija eukariotskih proteina u E. coli može biti problematična. Ponekad se proteini ne savijaju pravilno, što može dovesti do nerastvorljivosti, taloženja u inkluzijskim tijelima i gubitka bioaktivnosti proizvoda.[20] Iako sojebi E. coli imaju mehanizme sekrecije, oni su niske efikasnosti i rezultiraju lučenjem u periplazmatski prostor, dok lučenje gram-pozitivne bakterije kao što ju vrste roda Streptomyces rezultira sekrecijom direktno u vanćelijski medij. Pored toga, vrste Streptomyces imaju efikasnije mehanizme lučenja od E.coli. Svojstva sistema za lučenje prednost su za industrijsku proizvodnju heterologno eksprimiranih proteina, jer pojednostavljuju naredne korake pročišćavanja i mogu povećati prinos. Ova svojstva, između ostalog, čine Streptomyces spp. atraktivna alternativa drugim bakterijama kao što su E. coli i Bacillus subtilis.[20]
Do sada je utvrđeno da je deset vrsta koje pripadaju ovom rodu patogeno za biljke:[8]
Streptomyces je najveći antibiotički rod, koji proizvodi antibakterijske, antigljivične i antiparazitske lijekove, kao i širok spektar drugih bioaktivni spojeva, kao što je Imunosupresivi.[21] Gotovo svi bioaktivni spojevi koje proizvode Streptomyces započinju tokom vremena koje se poklapa sa zračnom hifnom formacijom iz supstratnog micelija.[11]
Streptomicete proizvode brojna antimikotične spojeve od medicinskog značaja, uključujući nistatin (od S. noursei ), amfotericin B (od S. nodosus )[22] i natamicin (iz S. natalensis).
Pripadnici roda Streptomyces izvor su brojnih antibakterijskih farmaceutskih sredstava; među najvažnijim od njih su:
Klavulanska kiselina (iz S. clavuligerus) je lijek koji se koristi u kombinaciji s nekim antibioticima (poput amoksicilina) za blokiranje i/ili slabljenje nekih mehanizama rezistencije na bakterije nepovratnom inhibicijom beta-laktamaze.
Novi antiinfektivi koji se sada razvijaju uključuju guadinomine (iz Streptomyces sp. K01-0509),[38] spoj koji blokira sistem sekrecije tipa III Gram-negativnih bakterija.
S. avermitilis odgovoran je za proizvodnju jednog od najčešće korištenih lijekova protiv zaraza nematodama i člankonošcima, ivermektin.
Rjeđe, streptomicete proizvode spojeve koji se koriste u drugim medicinskim tretmanima: migrastatin (iz S. platensis ) i bleomicin (iz S. verticillus ) su antineoplazijski ( lijekovi protiv raka; boromicin (iz S. antibioticus ) pokazuje antivirusnu aktivnost protiv HIV-1 soja HIV-a, kao i antibakterijsku aktivnost. Staurosporin (od S. staurosporeus ) također ima niz aktivnosti, od antimikotskih do antineoplazijskih (putem inhibicije protein kinaze).
S. hygroscopicus i S. viridochromogenes proizvode prirodni herbicid bialafos.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.