Streptomyces griseus - Streptomyces griseus

Streptomyces griseus
Streptomyces griseus.jpg
Расположение спор в Streptomyces griseus. Серые споры расположены в прямые цепочки, что характерно для этих штаммов.[1][2]
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Актинобактерии
Заказ:
Актиномицеты
Семья:
Streptomycetaceae
Род:
Streptomyces
Разновидность:
S. griseus
Биномиальное имя
Streptomyces griseus
(Крайнский 1914)
Ваксман и Хенрици 1948
Синонимы

Actinomyces griseus Крайнский 1914

Streptomyces griseus это разновидность из бактерии в род Streptomyces обычно встречается в почве. Немного напряжения были также зарегистрированы из глубоководных отложений. Это Грамположительный бактерия с высоким Содержимое GC. Наряду с большинством других стрептомицетов, S. griseus штаммы - известные производители антибиотики и другие коммерчески значимые вторичные метаболиты. Известно, что эти штаммы продуцируют 32 различных структурных типа биоактивные соединения. Стрептомицин, первый антибиотик, полученный от бактерии, происходит из штаммов S. griseus. Недавно последовательность всего генома одного из его штаммов.

Таксономическая история S. griseus и его филогенетически родственные штаммы были бурными. S. griseus был впервые описан в 1914 г. Крайнским, который назвал вид Актиномицеты гризей.[3] Название было изменено в 1948 году на Ваксман и Хенрици Streptomyces griseus. Интерес к этим штаммам связан с их способностью продуцировать стрептомицин, соединение, которое продемонстрировало значительную бактерицидную активность против таких организмов, как Yersinia pestis (возбудитель чумы) и Микобактерии туберкулеза (возбудитель туберкулеза). Стрептомицин был обнаружен в лаборатории Селман Ваксман, хотя его аспирант Альберт Шац вероятно, проделал большую часть работы над этими штаммами бактерий и антибиотиками, которые они производят.[4]

Таксономия

Основная статья: Streptomyces

Streptomyces самый крупный род Актинобактерии и является типовым родом семейства Streptomycetaceae.[5] Это грамположительные бактерии с высоким содержанием GC.[5] и характеризуются сложным вторичный метаболизм.[6] Они производят более двух третей клинически полезных антибиотики природного происхождения.[7] Стрептомицеты встречаются преимущественно в почва и в гниющей растительности, и большинство из них производит споры. Стрептомицеты известны своим отчетливым «землистым» запахом, который является результатом производства летучих метаболит, геосмин.[6]

Как и другие стрептомицеты, S. griseus имеет высокое содержание GC в геноме,[8] в среднем 72,2%.[9] Впервые вид был отнесен к роду Streptomyces к Ваксман и Хенрици в 1948 году.[10] Таксономия S. griseus и его эволюционно родственные штаммы были источником серьезной путаницы для микробных систематиков.[2] 16S рРНК данные о последовательности генов использовались для распознавания родственных штаммов и называются S. griseus Клада гена 16S рРНК.[2] Штаммы этой клады имеют однородный фенотипический характеристики[11] но демонстрируют существенную генотипическую гетерогенность на основе геномный данные.[12] Все еще предпринимаются попытки решить эту проблему с помощью таких методов, как ДНК: гомология ДНК[2] и мультилокусная последовательность.[13][14] Полную последовательность генома проводили на штамме IFO 13350 штамма S. griseus.[9]

Физиология и морфология

S. griseus и родственные ему штаммы недавно показали, что они алкалифильный, т.е. они лучше всего растут щелочной pH значения. Хотя эти организмы растут в широком диапазоне pH (от 5 до 11), они демонстрируют оптимум роста при pH 9.[10] Они производят серый спора массы и серо-желтый реверс пигменты когда они растут как колонии.[2] Споры имеют гладкую поверхность и расположены в виде прямых цепочек.[1]

Экология

S. griseus штаммы были выделены из различных экология, включая наконечники для стальных отходов,[15] ризосфера,[16] глубоководные отложения[17] и прибрежные песчаные пляжи и дюны.[10] Недавние исследования показали, что штаммы S. griseus могут претерпевать специфическую для экологии эволюцию, приводящую к генетической изменчивости с определенной экологией, называемой эковарами.[13]

Производство антибиотиков

Интерес к роду Streptomyces для антибиотиков появилось после открытия антибиотика стрептомицина в S. griseus штамм в 1943 году.[18] Открытие стрептомицина, антибиотика.туберкулез антибиотик, заработал Селман Ваксман Нобелевская премия в 1952 г.[19]Премия была неоднозначной, поскольку исключала назначение Альберт Шац, который теперь признан одним из основных соавторов стрептомицина.[4][20][21] В настоящее время известно, что штаммы этого вида являются богатыми источниками антибиотиков и производят 32 различных структурных типа коммерчески значимых вторичные метаболиты.[22][23] Кроме того, геномные исследования выявили единственный штамм S. griseus IFO 13350 способен производить 34 различных вторичных метаболита.[24]

Официальный микроб штата Нью-Джерси

S. griseus был назначен официальным Нью-Джерси государственный микроб в законодательстве, представленном сенатором Сэмом Томпсоном (R-12) в мае 2017 г. и членом парламента Аннет Кихано (D-20) в июне 2017 г.[25][26]

Этот организм был выбран потому, что он уроженец Нью-Джерси, внесший уникальный вклад в здравоохранение и научные исследования во всем мире. Напряжение S. griseus Стрептомицин, производящий антибиотик, был обнаружен в Нью-Джерси в «сильно удобренной полевой почве» на сельскохозяйственной экспериментальной станции Нью-Джерси Альбертом Шацем в 1943 году.[27] Стрептомицин заслуживает внимания, потому что это первый значительный антибиотик, открытый после пенициллина, первый системный антибиотик, открытый в Америке, первый антибиотик, активный против туберкулеза, и средство первой линии от чумы. Более того, Нью-Джерси был домом для Селмана Ваксмана, который был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за его систематические исследования производства антибиотиков. S. griseus и другие почвенные микробы.[28]

Законопроект S1729 был подписан Губернатор штата Нью-Джерси Фил Мерфи Май 2019.

Рекомендации

  1. ^ а б Амано, S; С. Миядо; Т. Шомура. "Streptomyces griseus М-1027 ". Цифровой атлас актиномицетов. Получено 2008-12-02.
  2. ^ а б c d е Лю, Чжихэн; Ши, Яньлинь; Чжан, Ямэй; Чжоу, Чжихун; Лу, Чжитанг; Ли, Вэй; Хуанг, Инь; Родригес, Карлос; Гудфеллоу, Майкл (2005). «Классификация Streptomyces griseus (Krainsky 1914), Waksman and Henrici 1948 и родственных видов и перенос« Microstreptospora cinerea »в род Streptomyces как Streptomyces yanii sp. ноя ". Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 55 (4): 1605–10. Дои:10.1099 / ijs.0.63654-0. PMID  16014489.
  3. ^ Крайнский, А (1914). "Die Aktinomyceten und ihren Bedeutung in der Natur". Zentralbl Bakteriol Parasitenkd Infektionskr Hyg Abt II (на немецком). 41: 649–688.
  4. ^ а б Уэйнрайт, М. (1991). «Стрептомицин: открытие и возникшие в результате противоречия». Журнал истории и философии наук о жизни. 13: 97–124.
  5. ^ а б Кемпфер П. (2006). «Семейство Streptomycetaceae, Часть I: Таксономия». В Дворкин, М; и другие. (ред.). Прокариоты: справочник по биологии бактерий. Берлин: Springer. стр.538 –604. ISBN  0-387-25493-5.
  6. ^ а б Мэдиган М., Мартинко Дж., Ред. (2005). Биология микроорганизмов Брока (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN  0-13-144329-1.[страница нужна ]
  7. ^ Кизер Т., Бибб М.Дж., Баттнер М.Дж., Чейтер К.Ф., Хопвуд Д.А. (2000). Практическая генетика Streptomyces (2-е изд.). Норидж, Англия: Фонд Джона Иннеса. ISBN  0-7084-0623-8.[страница нужна ]
  8. ^ Паульсен, И. (1996). «Углеродный обмен и его регуляция у Streptomyces и других грамположительных бактерий с высоким содержанием GC». Исследования в области микробиологии. 147 (6–7): 535–41. Дои:10.1016/0923-2508(96)84009-5. PMID  9084767.
  9. ^ а б "Streptomyces griseus IFO 13350 Геном ". Архивировано из оригинал на 2016-03-03. Получено 2008-12-02.
  10. ^ а б c Антоний-Бабу, Санджай; Гудфеллоу, Майкл (2008). «Биосистематика алкалифильных стрептомицетов, выделенных из семи участков песчаной системы пляжей и дюн». Антони ван Левенгук. 94 (4): 581–91. Дои:10.1007 / s10482-008-9277-4. PMID  18777141.
  11. ^ Ланут, Бенджамин; Ванканнейт, Марк; Хост, Барт; Вандемеулеброке, Катриен; Cnockaert, Margo C .; Давиндт, Питер; Лю, Чжихэн; Хуанг, Инь; Качели, Жан (2005). «Группировка стрептомицетов с использованием фингерпринта 16S-ITS RFLP». Исследования в области микробиологии. 156 (5–6): 755–62. Дои:10.1016 / j.resmic.2005.01.017. PMID  15950131.
  12. ^ Ланут, Бенджамин; Ванканнейт, Марк; Давиндт, Питер; Cnockaert, Марго; Чжан, Цзяньли; Хуанг, Инь; Лю, Чжихэн; Качели, Жан (2004). «Снятие отпечатков пальцев BOX-PCR как мощный инструмент для выявления синонимичных названий в роду Streptomyces. Предлагаются исправленные описания для видов Streptomyces cinereorectus, S. Fradiae, S. Tricolor, S. Colombiensis, S. Filamentosus, S. Vinaceus и S. Phaeopurpureus ". Систематическая и прикладная микробиология. 27 (1): 84–92. Дои:10.1078/0723-2020-00257. PMID  15053325.
  13. ^ а б Антоний-Бабу, Санджай; Стах, Джеймс Э. М .; Гудфеллоу, Майкл (2008). «Генетические и фенотипические данные для эковаров Streptomyces griseus, выделенных из песчаной системы пляжа и дюн». Антони ван Левенгук. 94 (1): 63–74. Дои:10.1007 / s10482-008-9246-у. PMID  18491216.
  14. ^ Го, Иньпин; Чжэн, Вэнь; Жун, Сяоин; Хуанг, Ин (2008). «Мультилокусная филогения клады гена 16S рРНК Streptomyces griseus: использование анализа мультилокусных последовательностей для систематики стрептомицетов». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 58 (1): 149–59. Дои:10.1099 / ijs.0.65224-0. PMID  18175701.
  15. ^ Граф, Эллен; Шнайдер, Катрин; Николсон, Грэм; Стрёбеле, Маркус; Джонс, Аманда Л; Гудфеллоу, Майкл; Бейл, Винфрид; s¨Ssmuth, Roderich D; Фидлер, Ханс-Петер (2007). «Эллоксазиноны А и В, новые аминофеноксазиноны из Streptomyces griseus Acta 2871 †». Журнал антибиотиков. 60 (4): 277–84. Дои:10.1038 / ja.2007.35. PMID  17456980.
  16. ^ Гудфеллоу, М; Уильямс, СТ (1983). «Экология актиномицетов». Ежегодный обзор микробиологии. 37: 189–216. Дои:10.1146 / annurev.mi.37.100183.001201. PMID  6357051.
  17. ^ Патом-Ари, Васу; Стах, Джеймс Э. М .; Уорд, Алан С .; Хорикоши, Коки; Бык, Алан Т .; Гудфеллоу, Майкл (2006). «Разнообразие актиномицетов, выделенных из отложений Challenger Deep (10 898 м) в Марианской впадине». Экстремофилов. 10 (3): 181–9. Дои:10.1007 / s00792-005-0482-z. PMID  16538400.
  18. ^ Ньюман, Дэвид Дж .; Крэгг, Гордон М .; Снадер, Кеннет М. (2000). «Влияние натуральных продуктов на открытие лекарств (от античности до конца 1999 года)» (PDF). Отчеты о натуральных продуктах. 17 (3): 215–34. Дои:10.1039 / a902202c. PMID  10888010.
  19. ^ Валлгрен, А. "Презентационная речь: Нобелевская премия по физиологии и медицине 1952 г.". Фонд Нобелевской премии. Получено 2008-12-02.
  20. ^ Уэйнрайт, М. (1990). Чудодейственное лекарство: история пенициллина и золотой век антибиотиков. Блэквелл. ISBN  9780631164920. Получено 2014-12-29.
  21. ^ Прингл, Питер (2012). Одиннадцатый эксперимент: темные секреты открытия чудесного лекарства. Нью-Йорк: Уокер и компания. ISBN  978-1620401989.
  22. ^ Штрол, Уильям Р. (2004). «Противомикробные препараты». В Bull, Алан (ред.). Разнообразие микробов и биоразведка. Издатели ASM. С. 136–155. ISBN  1-55581-267-8.
  23. ^ Чжан, Лисинь (2005). «Комплексные подходы к открытию новых лекарств из микробных натуральных продуктов». Ин Чжан, Лисинь (ред.). Открытие лекарств из натуральных продуктов и терапевтическая медицина. Humana Press. стр.33 –55. Дои:10.1007/978-1-59259-976-9_2. ISBN  978-1-58829-383-1.
  24. ^ Охниши, Ясуо; Исикава, Дзюн; Хара, Хирофуми; Сузуки, Хирокадзу; Икеноя, Мива; Икеда, Харуо; Ямасита, Ацуши; Хаттори, Масахира; Хориноути, Суэхару (2008). «Последовательность генома стрептомицин-продуцирующего микроорганизма Streptomyces griseus IFO 13350». Журнал бактериологии. 190 (11): 4050–60. Дои:10.1128 / JB.00204-08. ЧВК  2395044. PMID  18375553.
  25. ^ «Нью-Джерси S3190 | 2016-2017 | Очередная сессия». ЛегиСкан. Получено 2017-11-16.
  26. ^ «Нью-Джерси A4900 | 2016-2017 | Очередная сессия». ЛегиСкан. Получено 2017-11-16.
  27. ^ Schatz A, Bugie E, Waksman SE (1944). «Стрептомицин, вещество, проявляющее антибиотическую активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий». Труды Общества экспериментальной биологии и медицины. 55: 66–69.
  28. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1952 г.". www.nobelprize.org. Получено 2017-11-16.

внешняя ссылка