Streptomyces

Ut Wikipedy
Jump to navigation Jump to search
Streptomyces
Kultuer fan in Streptomyces-soarte
Kultuer fan in Streptomyces-soarte
Taksonomy
domein: eukaryoaten (Eukaryota)
ryk: baktearjes (Baktearia)
stamme: Actinobacteria
klasse: Actinobacteria
skift: Actinomycetales
famylje: Streptomycetaceae
skaai: Streptomyces
Waksman & Henrici, 1943

Streptomyces binne it grutste skaai fan Actinobacteria en in skaai fan de famylje Streptomycetaceae.[1] Mear as 500 soarten fan Streptomyces-baktearjes binne beskreaun.[2] Krekt as by de oare Actinobaktearjes, binne streptomycetes Gram-posityf, en hawwe genomen mei in hege GC-ynhâld.[3] Se wurde meast fûn yn de grûn en by ferwyldere plantegroei, de measte streptomyceten produsearje spoaren, en binne ferneamd om har grûnige rook dy’t fan de produksje fan in flechtich metabolyt komt.

Streptomycetes wurde skaaimerke troch in komplekse sekundêre stofwiksel.[3] Se produsearje mear as twa-tredde fan de klinysk brûkbere antibiotika fan natuerlik komôf (bgl, neomycine, cypemycine, grisemycine, bottromycins en Gloaramfenikol).[4][5] It no net mear algemien brûkte streptomycine ûntlient syn namme daliks oan Streptomyces. Streptomycetes binne ynfrekwinte sykteferwekkers, mar ynfeksjes by minsken, lykas mycetoma, kinne feroarsake wurde troch Streptomyces somaliensis en Streptomyces sudanensis, en yn planten troch Streptomyces caviscabies, Streptomyces acidiscabies, Streptomyces turgidiscabies en Streptomyces scabies.

Taksonomy[bewurkje seksje | boarne bewurkje]

Streptomyces is it type skaai fan de famylje Streptomycetaceae[6] en omfiemet tsjintwurdich sa’n 576 soarten dêr’t alle jierren guon bykomme.[7] Acidophilic en acid-tolerante dy’t earst yndield wiene by dit skaai binne letter ferpleatst nei Kitasatospora (1997) [8] en Streptacidiphilus (2003).[9] De nomeklatuer fan soarten is meastal basearre op harren kleur fan skimmeltriedden en spoaren.

Saccharopolyspora erythraea waard foarhinne yn dit skaai pleatst (as Streptomyces erythraeus).

Morfology[bewurkje seksje | boarne bewurkje]

It skaai Streptomyces omfiemet aerobic, Gram-positive, triedderige baktearjes dy’t goed ûntwikkele fegetative skimmeltriedden meitsje (tusken 0.5-2.0 µm yn trochsneed) mei ôftakkings. Se foarmje in kompleks mycelium substraat dat helpt by it ferwiderjen fan organyske ferbinings út har substraten.[10] Hoewol't de mycelia en de antennes fan de skimmeltriedden dy't dêrút ûntsteane net mobyl binne, wurdt mobiliteit berikt troch fersprieding fan spoaren.[10] Spoare-oerflakken kinne hierrich, ploaid, rûch, glêd, stikelich of fettich wêze.[11] By guon soarten besteane de antennes út lange, rjochte teisters, dy’t mear as 50 spoaren drage yn min ofte mear geregelde ynterfallen, rangskikt yn krânsen. Eltse tûke fan in harpe produsearret, yn syn top, in skerm dat fan twa oant ferskate keatlingen fan balfoarmige oant elipsfoarmige, glêde of ploaide spoaren draacht.[10] Guon stammen foarmje koarte keatlingen fan spoaren op substrate skimmeltriedden. Sclerotia-, pycnidia-, sporangia-, en synnemata-lykjende struktueren wurde produsearre troch guon stammen.

Genomika[bewurkje seksje | boarne bewurkje]

De folsleine genoom fan "Streptomyces coelicolor stamme A3(2)” waard publisearre yn 2002.[12] Doe waard tocht dat it "S. coelicolor" genoom it grutste tal genen fan alle baktearjes hie.[12] De gromosoom is 8,667,507 bp lang mei in GC-ynhâld fan 72.1%, en befettet nei ferwachting 7,825 aaiwyt-kodearjende genen.[12] Yn taksonomyske termen heart "S. coelicolor A3(2)" by de soarte Streptomyces violaceoruber, en is it gjin jildige ôfsûnderlike beskreaune soarte; "S. coelicolor A3(2)" moat net betize wurde mei de echte Streptomyces coelicolor (Müller), hoewol’t er foar it gemak gauris oantsjutten wurdt as S. coelicolor[13]

De earste folsleine genoom fan S. avermitilis waard foltôge 2003.[14] Elts fan dy genomen foarmet in gromosoom mei in lineêre struktuer, yn tsjinstelling ta de measte bakteariële genomen, dy't bestean yn 'e foarm fan sirkelfoarmige gromosomen.[15]

De genoomsekwinsje fan S. scabies, in lid fan it skaai dat skurft by ierdappels feroarsaakje kin, is bepaald oan it Wellcome Trust Sanger Ynstitút. Mei 10.1 Mbp lang en kodearring foar 9.107 foarriedige genen, is it de grutst bekende Streptomyces genoomsekwinsje.[16]

Biotechnology[bewurkje seksje | boarne bewurkje]

Yn de ôfrûne jierren begûnen biotechnology-ûndersikers Streptomyces-soarten te brûken foar heterologe ekspresje fan aaiwiten. Tradysjoneel namen se Escherichia coli foar kar om Eukaryoate genen mei út te drukken, omdat se dat goed yn de macht hiene en it maklik wie om mei te wurkjen. [17][18] It útdrukken fan eukaryoate aaiwiten yn E. coli kin problematysk wêze. Inkeld teare de aaiwiten net goed, wat liede kin ta ûnoplosberens, ôfsetting yn ynslutingslichems en ferlies fan bio-aktiviteit fan it produkt. [19] Hoewol't E. coli stammen ôfskiedingsmeganismen hawwe, binne dy net effisjint genôch en resultearje se yn ôfskieding yn de peryplasmatyske romte, wylst ôfskieding troch in Gram-positive baktearje, lykas in Streptomyces soarte, resultearret yn ôfskieding daliks yn it ekstrasellulêre medium. Dêrnjonken hawwe Streptomyces soarten effisjintere ôfskiedingsmeganismen as E.coli. De eigenskippen fan it sekreesjesysteem binne in foardiel foar yndustriële produksje fan heterologysk útdrukt aaiwyt omdat it de folgjende suveringsstappen makliker makket en de opbringst ferheegje kin. Under oare dizze eigenskippen meitsje Streptomyces spp. ta in oantreklik alternatyf foar oare baktearjes lykas E. coli and Bacillus subtilis. [19]

Plantpatogene baktearjes[bewurkje seksje | boarne bewurkje]

Oant no ta hat bliken dien dat tsien soarten út dit skaai patogeen foar planten binne:[7]

  1. S. scabiei
  2. S. acidiscabies
  3. S. europaeiscabiei
  4. S. luridiscabiei
  5. S. niveiscabiei
  6. S. puniciscabiei
  7. S. reticuliscabiei
  8. S. stelliscabiei
  9. S. turgidiscabies (skurft yn ierdappels)
  10. S. ipomoeae (weakrot yn swiete ierdappels)

Eksterne links[bewurkje seksje | boarne bewurkje]

Boarnen, noaten en referinsjes[boarne bewurkje]

Boarnen, noaten en/as referinsjes:
  1. Kämpfer, Peter, 2006, The Family Streptomycetaceae, Part I: Taxonomy url=https://books.google.com/books?id=swciHNNWZDEC&pg=PA538 s.538–604, Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt, The Prokaryotes, isbn 978-0-387-25493-7
  2. Euzéby JP http://www.bacterio.cict.fr/s/streptomycesa.html Genus Streptomyces, List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature, 2008
  3. 3,0 3,1 Madigan M, Martinko J, Brock Biology of Microorganisms, Prentice Hall, 2005, isbn 0-13-144329-1
  4. Kieser T, Bibb MJ, Buttner MJ, Chater KF, Hopwood DA, Practical Streptomyces Genetics, John Innes Foundation, Norwich, Ingelân, 2000, isbn 0-7084-0623-8
  5. Understanding and manipulating antibiotic production in actinomycetes
  6. Anderson, AS, Wellington, Elizabeth, 2001, The taxonomy of Streptomyces and related genera, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 51, 3, s. 797–814
  7. 7,0 7,1 Multilocus sequence analysis of phytopathogenic species of the genus Streptomyces|year, 2010, Labeda, D. P., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 61, 10, s. 2525–31
  8. A Proposal to Revive the Genus Kitasatospora (Omura, Takahashi, Iwai, and Tanaka 1982), 1997, Zhang, Z., Wang|, Y., Ruan, J., International Journal of Systematic Bacteriology, 47, 4, s.1048–54
  9. 2003, Kim|first, Seung Bum, Antonie van Leeuwenhoek, 83, 2|, s.107–16, Lonsdale, J, Seong, CN, Goodfellow, M, Streptacidiphilus gen. Nov., acidophilic actinomycetes with wall chemotype I and emendation of the family Streptomycetaceae (Waksman and Henrici (1943)AL) emend. Rainey et al. 1997
  10. 10,0 10,1 10,2 Chater, Keith, Richard, Losick, Microbial development, Morphological and physiological differentiation in Streptomyces url=http://cshmonographs.org/index.php/monographs/article/view/4367 1984, isbn 978-0-87969-172-1, s. 89–115
  11. Dietz, Alma, Mathews, John, 1971, Classification of Streptomyces spore surfaces into five groups, Applied Microbiology, 21, 3, s. 527–533
  12. 12,0 12,1 12,2 Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2), Nature, 417, s.141–7, 2002, Bentley, S. D., Chater, K. F., Cerdeño-Tárraga, A.-M., Challis, G. L., Thomson, N. R., James, K. D., Harris, D. E., Quail, M. A., Kieser, H., Harper, D., Bateman, A., Brown, S., Chandra, G., Chen, C. W., Collins, M., Cronin, A., Fraser, A., Goble, A., Hidalgo, J., Hornsby, T., Howarth, S., Huang, C.-H., Kieser, T., Larke, L., Murphy, L., Oliver, K., O’Neil, S., Rabbinowitsch, E., Rajandream, M.-A., Rutherford, K.
  13. Chater, Keith F., Biró, Sandor, Lee, Kye Joon, Palmer, Tracy, Schrempf, Hildgund, 2010, The complex extracellular biology of Streptomyces, FEMS Microbiology Reviews, 34, 2, s.171–98
  14. Complete genome sequence and comparative analysis of the industrial microorganism Streptomyces avermitilis, Nature Biotechnology, 21, 5, s. 526–31, 2003, Ikeda, Haruo, shikawa,, Jun, Hanamoto, Akiharu, Shinose, Mayumi, Kikuchi, Hisashi, Shiba, Tadayoshi, Sakaki, Yoshiyuki, Hattori, Masahira, Ōmura, Satoshi
  15. Paul Dyson, Streptomyces: Molecular Biology and Biotechnology url=https://books.google.com/books?id=3z9_QwFumi8C January 2012, Horizon Scientific Press, isbn 978-1-904455-77-6
  16. http://www.sanger.ac.uk/Projects/S_scabies Streptomyces scabies, Sanger Institute|accessdate
  17. Streptomyces: A host for heterologous gene expression, Current Opinion in Biotechnology, 2, 5, s. 674–81, 1991, Brawner, Mary, Poste, George, Rosenberg, Martin, Westpheling, Janet
  18. Payne, Gregory F. , Delacruz, Neslihan, Coppella, Steven J., 1990, Improved production of heterologous protein from Streptomyces lividans |journal=Applied Microbiology and Biotechnology, 33, 4, s. 395–400
  19. 19,0 19,1 Heterologous biopharmaceutical protein expression in Streptomyces, Trends in Biotechnology, 15, 8, s. 315–20, 1997, Binnie, Craig, Douglas Cossar, J., Stewart, Donald I.H.