Streptomyces antibioticus - Streptomyces antibioticus

Streptomyces antibioticus
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Актинобактерии
Класс:
Актинобактерии
Порядок:
Актиномицеты
Семья:
Streptomycetaceae
Род:
Streptomyces
Виды:
S. antibioticus
Биномиальное имя
Streptomyces antibioticus
Ваксман 1943 г.

Streptomyces antibioticus (ранее известный как Actinomyces antibioticus) это грамположительный бактерия открыт в 1941 году лауреатом Нобелевской премии Селман Ваксман и Х. Бойд Вудрафф.[1][2] Его название происходит от греческого «стрепто-» означает "скрученный", ссылаясь на это род цепочечный спора производство[3] и "антибиотик", имея в виду обширный антибиотик производство.[2] При его первой характеристике было отмечено, что S. antibioticus производит отчетливый запах почвы.[2]

Открытие

Streptomyces antibioticus был обнаружен Селманом Ваксманом и Х. Бойдом Вудраффом, которые назвали бактерию Actinomyces antibioticus.[2] В своей публикации 1941 г. Ваксман и Вудрафф описывают использование «метода чашки с бактериальным агаром», при котором они смешивали суспензию Кишечная палочка с вымытым агар содержащий 1,5% NaCl и 0,5% K3PO4.[2] К этой смеси они добавили «свежую полевую или садовую землю», разбавленную стерильной водопроводной водой, и высыпали окончательную смесь.[2] Они пришли к выводу, что «бактериальные антагонисты», то есть антибиотик продуцирующие организмы, образовали бы прозрачные пятна на агаре.[2] Этим методом они выделили и охарактеризовали Actinomyces antibioticus.[2] Два года спустя Ваксман переименовал организм Streptomyces antibioticus.[3]

Характеристики

Филогения

Streptomyces антибиотик принадлежит семье Streptomycetacae,[3] который содержит два других рода: Микромоноспора[3] и Китасатоспора.[4] 16S рРНК генный филогения показывает, что в Streptomyces клады, вид S. antibioticus более тесно связан с Streptomyces griseorubor чем любой другой Streptomyces виды.[5] Одно исследование показало, что эти два вида образуют поздно расходящийся клады в филогенетическом древе рода Streptomyces.[5]

Геномика

В NCBI с GenBank содержит тысячи последовательностей ДНК для S. antibioticus гены, частичные последовательности генома и три полные последовательности генома.[6] Доступные в настоящее время S. antibioticus размер геномов варьируется от 8 до 10 миллионов пар оснований.[6] Как и в случае с другими членами Актиномицеты, то S. antibioticus Известно, что геном имеет высокое содержание GC (> 55%).[1]

Физиология и экология

Streptomyces виды производят дифференцированный, ветвистые структуры, известные как гифы, которые в совокупности составляют мицелий (множественный мицелий).[7] Для Streptomyces antibioticus, как и другие Streptomyces видов, мицелий можно разделить на два типа: воздушный и субстратный.[7] Субстратный мицелий формируется для вегетативного роста, а воздушный мицелий - для производства спор.[7] Воздушные гифы отходят от субстратного мицелия и впоследствии дифференцируются в цепочки спор.[7]

Streptomyces antibioticus известен как аэробный микроорганизм, обитающий в почвенных сообществах.[3] S. antibioticus было продемонстрировано, что он растет в диапазоне температур от 28 до 37 ° C.[2] Предполагается, что как актиномицет этот микроб ведет себя как мезофил в лабораторных условиях, имея оптимальная температура роста между 25-30 ° C.[1] Как представитель рода Streptomyces, S. antibioticus Предполагается, что он живет за счет органических веществ в почве и обладает способностью разлагать крупные полимеры, такие как хитин и кератин.[1] S. antibioticus было показано, что он растет на нескольких типах носителей, включая желатин, Лакмусовое молоко, Агар Чапека, и пептоновые среды.[2]

Медицинское значение

Уникальная черта Streptomyces antibioticus это его способность производить несколько антибиотиков разных классов.[8][9] После его открытия было обнаружено, что S. antibioticus произвел тогда новое вещество под названием Актиномицин.[2] Затем это вещество было разделено на два соединения: актиномицин A и актиномицин B.[2] Актиномицин А оказался высоко бактериостатический (препятствующие бактериям) против всех бактерий, с которыми он был протестирован.[2] Актиномицин B проявлял небольшую бактериостатическую активность, но показал высокую бактерицидный (уничтожение бактерий), особенно в отношении грамположительных бактерий.[2] Известно также, что актиномицин проявляет противогрибковый свойства.[2]

Антибиотик Боромицин также производится S. antibioticus.[10] Это соединение было впервые выделено из S. antibioticus штамм, обнаруженный в образце африканской почвы.[10] Боромицин активен против грамположительных бактерий, но неактивен против грамотрицательный бактерии.[10] Также было показано, что боромицин обладает противогрибковыми и противогрибковыми свойствами. противопротозойный свойства.[10]

Определенный Streptomyces antibioticus штаммы производят антибиотики, которые еще предстоит назвать и тщательно охарактеризовать, например, тот, который упоминается в исследовании 1998 г. Калькуттский университет.[9] Было обнаружено, что описанный антибиотик проявляет антимикробную активность в отношении грамотрицательных бактерий, грамположительных бактерий и патогенные грибы.[9]

Помимо производства антибиотиков, один штамм S. antibioticus было обнаружено, чтобы вызвать различные виды Streptomyces производить антибиотики.[11] Исследования, проведенные Li et al. от Осакский университет изучал штамм S. antibioticus который произвел молекулу со способностью индуцировать организм Streptomyces virginiae производить антибиотик Вирджиниамицин.[11]

На данный момент, бактериальные болезни продолжают оставаться важной причиной смерти во всем мире.[12] Чтобы еще больше обострить эту проблему, открытие устойчивый к антибиотикам напряжения бактерий неуклонно растет, и эта проблема повышает спрос на новые антибиотики.[12] В настоящее время более двух третей клинически прописываемых антибиотиков были произведены видами этого рода. Streptomyces.[12] Благодаря недавней доступности полных последовательностей генома, Streptomyces виды, известные производителями антибиотиков, изучаются на предмет потенциальных новых антибиотиков, которые могут присутствовать в их геномах, но еще не охарактеризованы.[13]

использованная литература

  1. ^ а б c d М Гудфеллоу и; Уильямс, С. Т. (28 ноября 2003 г.). «Экология актиномицетов». Ежегодный обзор микробиологии. 37: 189–216. Дои:10.1146 / annurev.mi.37.100183.001201. PMID  6357051.
  2. ^ а б c d е ж г час я j k л м п о Waksman, S.A .; Вудрафф, Х. Б. (1941-08-01). «Actinomyces antibioticus, новый почвенный организм, антагонистичный патогенным и непатогенным бактериям». Журнал бактериологии. 42 (2): 231–249. ISSN  0021-9193. ЧВК  374755. PMID  16560451.
  3. ^ а б c d е Waksman, S.A .; Хенрици, А. Т. (1943-10-01). «Номенклатура и классификация актиномицетов». Журнал бактериологии. 46 (4): 337–341. ISSN  0021-9193. ЧВК  373826. PMID  16560709.
  4. ^ Гао, Бейле; Гупта, Радхи С. (01.03.2012). «Филогенетическая основа и молекулярные сигнатуры для основных клад филума актинобактерий». Обзоры микробиологии и молекулярной биологии. 76 (1): 66–112. Дои:10.1128 / MMBR.05011-11. ISSN  1098-5557. ЧВК  3294427. PMID  22390973.
  5. ^ а б Labeda, D. P .; Goodfellow, M .; Brown, R .; Ward, A.C .; Ланоот, Б .; Vanncanneyt, M .; Swings, J .; Kim, S.-B .; Лю, З. (01.01.2012). «Филогенетическое изучение видов в семействе Streptomycetaceae». Антони ван Левенгук. 101 (1): 73–104. Дои:10.1007 / s10482-011-9656-0. ISSN  1572-9699. PMID  22045019.
  6. ^ а б Бенсон, Деннис А .; Карш-Мизрахи, Илен; Липман, Дэвид Дж .; Остелл, Джеймс; Сэйерс, Эрик У. (01.01.2011). «ГенБанк». Исследования нуклеиновых кислот. 39 (Выпуск базы данных): D32–37. Дои:10.1093 / nar / gkq1079. ISSN  1362-4962. ЧВК  3013681. PMID  21071399.
  7. ^ а б c d Мантека, Ангел; Фернандес, Марисоль; Санчес, Хесус (2006-03-01). «Цитологические и биохимические доказательства раннего разрушения клеток в поверхностных культурах Streptomyces antibioticus». Исследования в области микробиологии. 157 (2): 143–152. Дои:10.1016 / j.resmic.2005.07.003. ISSN  0923-2508. PMID  16171979.
  8. ^ Бенедикт, Р. Г. (1953). «Антибиотики, производимые актиномицетами». Ботанический обзор. 19 (5): 229–320. Дои:10.1007 / bf02861819. JSTOR  4353501.
  9. ^ а б c Haque, S.F .; Laskar, S .; Sen, S.K .; Пал, С.С. (1998). «Физико-химические свойства неароматического антибиотика широкого спектра действия Streptomyces antibioticus Sr15.4». Микробиологические исследования. 153 (2): 153–156. Дои:10.1016 / s0944-5013 (98) 80034-7.
  10. ^ а б c d Чен, Том С. С .; Чанг, Чинг-Жер; Флосс, Хайнц Г. (1981-06-01). «Биосинтез боромицина». Журнал органической химии. 46 (13): 2661–2665. Дои:10.1021 / jo00326a010. ISSN  0022-3263.
  11. ^ а б Ли, Ван; Нихира, Такуя; Сакуда, Шохей; Нисида, Такуо; Ямада, Ясухиро (1992). «Новые факторы, вызывающие производство виргиниамицина из Streptomyces antibioticus». Журнал ферментации и биоинженерии. 74 (4): 214–217. Дои:10.1016 / 0922-338x (92) 90112-8.
  12. ^ а б c де Лима Прокопио, Руди Эмерсон; Сильва, Ингрид Рейс да; Мартинс, Майра Кассавара; Азеведу, Жоао Лусиу де; Араужо, Жанете Магали де (2012). «Антибиотики производства Streptomyces». Бразильский журнал инфекционных заболеваний. 16 (5): 466–471. Дои:10.1016 / j.bjid.2012.08.014. PMID  22975171.
  13. ^ Чжан, Хунъюй; Ван, Хунбо; Ван, Ипэн; Цуй, Хунли; Се, Зепинг; Пу, Ян; Пей, Шицянь; Ли, Фухао; Цинь, Сун (2012-07-01). «Открытие новых ангуциклиноновых антибиотиков из морских Streptomyces sp. W007 на основе геномной последовательности». Письма о микробиологии FEMS. 332 (2): 105–112. Дои:10.1111 / j.1574-6968.2012.02582.x. ISSN  0378-1097. PMID  22536997.