STREPTOMYCES GRISEUS: ĐẶC ĐIỂM, VÒNG ĐỜI VÀ CÔNG DỤNG - SINH HỌC - 2026

Streptomyces griseus là một loài vi khuẩn Gram dương hiếu khí. Nó thuộc nhóm Actinobacteria, trong bộ Actinomycetales và họ Streptomycetaceae.

Chúng là vi khuẩn phổ biến trong đất. Người ta đã tìm thấy chúng có liên quan đến rễ cây trong sinh quyển. Một số chủng cũng đã được phân lập trong các mẫu nước biển sâu và trầm tích và trong các hệ sinh thái ven biển.

Streptomyces griseus nhìn thấy bằng Kính hiển vi điện tử quét. Tác giả: Docwarhol, từ Wikimedia Commons. Khả năng thích nghi của loài này với sự đa dạng lớn của hệ sinh thái đã tạo ra sự biến đổi di truyền đáng kể đã được cố gắng xếp vào nhóm sinh thái.

Loài này, giống như các loài Streptomyces khác, tạo ra một số lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp, mang lại tầm quan trọng thương mại lớn cho nó. Trong số đó, nổi bật là streptomycin (kháng sinh nhóm aminoglycoside), loại kháng sinh đầu tiên được sử dụng hiệu quả để chống lại bệnh lao.

nét đặc trưng

S. griseus là một vi khuẩn hiếu khí Gram dương tạo ra sợi nấm. Thành tế bào dày, được tạo thành chủ yếu từ peptidoglycan và lipid.

Loài này phát triển cả chất nền và sợi nấm trên không. Cả hai loại sợi nấm đều có hình thái khác nhau. Sợi nấm của chất nền có thể có đường kính 0,5 - 1 µm. Sợi nấm trên không có dạng sợi và ít phân nhánh.

Trong môi trường nuôi cấy, các sợi nấm này có màu xám khác nhau. Mặt trái của khuẩn lạc có màu vàng xám. Chúng không sản xuất sắc tố melanin.

Các chuỗi bào tử không linh hoạt và bao gồm 10-50 bào tử. Bề mặt của chúng là nhẵn.

Loài này sử dụng glucose, xylose, mannitol hoặc fructose làm nguồn cacbon. Trong môi trường nuôi cấy có arabinose hoặc rhamnose, không quan sát thấy sự phát triển của khuẩn lạc.

Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của nó là từ 25 - 35 ° C.

Chúng phát triển trong một phạm vi pH rộng, từ 5 đến 11. Tuy nhiên, sự phát triển của nó là tối ưu trong môi trường kiềm với pH 9, đó là lý do tại sao nó được coi là kiềm.

Di truyền học

Bộ gen của S. griseus đã được giải trình tự hoàn toàn. Nó có một nhiễm sắc thể tuyến tính với hơn tám triệu cặp bazơ. Sự hiện diện của plasmid chưa được quan sát thấy.

Nhiễm sắc thể có hơn 7000 ORF (trình tự RNA khung mở). Đối với hơn 60% các trình tự này, chức năng mà chúng thực hiện đã được biết đến. Hàm lượng GC đối với S. griseus là khoảng 72%, được coi là cao.

Chất chuyển hóa thứ cấp

Hầu hết các loài Streptomyces tạo ra một số lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp. Trong số này, chúng tôi tìm thấy thuốc kháng sinh, thuốc ức chế miễn dịch và chất ức chế enzym.

Tương tự như vậy, những vi khuẩn này có khả năng sản xuất một số enzym quan trọng trong công nghiệp, chẳng hạn như glucose isomerase hoặc transglutaminase.

Trong trường hợp của S. griseus, chất chuyển hóa thứ cấp quan trọng nhất là streptomycin. Tuy nhiên, sinh vật này tạo ra các hợp chất khác, chẳng hạn như một số loại phenol rất hiệu quả trong việc kiểm soát các loại nấm phytopathogenic khác nhau.

Phân loại học

Loài này lần đầu tiên được mô tả từ các phân lập đất từ ​​một khu vực của Nga. Nhà nghiên cứu Krainsky vào năm 1914 xác định nó là Actinomyces griseus.

Sau đó, Waskman và Curtis đã có thể phân lập loài này trong các mẫu đất khác nhau ở Hoa Kỳ. Năm 1943, Waskman và Henrici đề xuất chi Streptomyces dựa trên hình thái và kiểu thành tế bào của loài chúng. Các tác giả này xếp loài này vào chi này vào năm 1948.

Phát sinh loài và từ đồng nghĩa

Ba phân loài đã được đề xuất cho S. griseus. Tuy nhiên, các nghiên cứu phân tử đã tiết lộ rằng hai trong số các đơn vị phân loại này tương ứng với loài S. microflavus.

Từ quan điểm phát sinh loài, S. griseus tạo thành một nhóm với S. argenteolus và S. caviscabies. Các loài này có sự tương đồng lớn về trình tự RNA ribosome.

Dựa trên sự so sánh các trình tự RNA, có thể xác định rằng một số loài được coi là loài khác với S. griseus có cùng thành phần di truyền.

Do đó, những cái tên này đã trở thành từ đồng nghĩa với loài. Trong số này chúng ta có S. erumpens, S. ornatus và S. setonii.

Chu kỳ sinh học

Các loài Streptomyces tạo ra hai loại sợi nấm trong quá trình phát triển của chúng. Sợi nấm cơ chất tạo nên giai đoạn sinh dưỡng và sợi nấm trên không sẽ tạo ra bào tử

Hình thành sợi cơ chất

Điều này bắt nguồn sau khi bào tử nảy mầm. Các sợi nấm có đường kính 0,5-1 µm. Chúng phát triển từ các apxe và phát triển thành các nhánh, tạo ra một ma trận phức tạp của các sợi nấm.

Có rất ít vách ngăn có thể có nhiều bản sao của bộ gen. Trong giai đoạn này, vi khuẩn tận dụng các chất dinh dưỡng có trong môi trường để tích lũy sinh khối.

Khi sợi nấm này phát triển, có một số vách ngăn bị chết tế bào. Trong sợi nấm cơ chất trưởng thành, các phân đoạn sống và chết xen kẽ nhau.

Khi vi khuẩn phát triển trong đất hoặc trong các cây trồng ngập nước, giai đoạn sinh dưỡng là chủ yếu.

Hình thành sợi nấm trên không

Tại một thời điểm trong quá trình phát triển của các khuẩn lạc, một sợi nấm với ít nhánh hơn bắt đầu hình thành. Ở S. griseus các sợi dài được hình thành mà rất ít phân nhánh.

Dinh dưỡng cần thiết cho sự hình thành sợi nấm này được lấy từ sự phân giải của các tế bào sợi cơ chất. Trong giai đoạn này, các loài tạo ra các chất chuyển hóa thứ cấp khác nhau.

Sự hình thành bào tử

Trong giai đoạn này, các sợi nấm ngừng phát triển và bắt đầu phân mảnh theo chiều ngang. Các mảnh này nhanh chóng biến đổi thành các bào tử tròn.

Chuỗi bào tử được hình thành bao gồm khoảng năm mươi tế bào. Bào tử có hình cầu đến bầu dục, đường kính 0,8-1,7 µm và bề mặt nhẵn.

Các ứng dụng

Việc sử dụng chính liên quan đến S. griseus là sản xuất streptomycin. Đây là một loại kháng sinh diệt khuẩn. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1943 bởi Albert Schatz trong các chủng của loài này.

Streptomycin là một trong những phương pháp điều trị hiệu quả nhất để điều trị bệnh lao do Mycobacterium tuberculosis gây ra.

Tuy nhiên, S. griseus có những công dụng khác. Loài này tạo ra các loại kháng sinh khác, trong số đó có một số loại có tác dụng tấn công các khối u. Nó cũng sản xuất các enzym phân giải protein được sử dụng thương mại, chẳng hạn như pronase. Các enzym này ngăn chặn sự bất hoạt của các kênh natri.

Mặt khác, trong những năm gần đây người ta đã xác định được S. griseus tạo ra các chất dễ bay hơi từ nhóm phenol gọi là carvacrol. Chất này có khả năng ức chế sự phát triển của bào tử và sợi nấm của các loại nấm thực vật khác nhau.

Người giới thiệu

1. Anderson A và E Wellington (2001) Phân loại của Streptomyces và các chi liên quan. Tạp chí quốc tế về vi sinh vật học có hệ thống và tiến hóa 51: 797-814.
2. Danaei M, A Baghizadeh ,, S Pourseyedi, J Amini và M Yaghoobi (2014) Phòng trừ sinh học đối với bệnh nấm thực vật bằng cách sử dụng các chất dễ bay hơi của Streptomyces griseus. Tạp chí Sinh học Thực nghiệm Châu Âu 4: 334-339.
3. Horinouchi S (2007) Khai thác và đánh bóng kho báu ở chi vi khuẩn Streptomyces. Biosci. Công nghệ sinh học. Hóa sinh 71: 283-299.
4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori và S Horinouchi (2008) Trình tự bộ gen của vi sinh vật sản xuất streptomycin Streptomyces griseus IFO 13350 Tạp chí Vi khuẩn học 190: 4050 - 4060.
5. Rong X và Y Huang (2010) Đánh giá phân loại chủng vi khuẩn Streptomyces griseus bằng cách sử dụng phân tích trình tự đa lá và lai DNA-DNA với đề xuất kết hợp 29 loài và ba phân loài thành 11 loài bộ gen. Tạp chí quốc tế về vi sinh vật học có hệ thống và tiến hóa 60: 696-703.
6. Yepes A (2010) Hệ thống hai thành phần và quy định sản xuất kháng sinh từ Streptomyces coelicolor. Luận văn đạt danh hiệu Tiến sĩ của Đại học Salamanca, Tây Ban Nha. 188 tr.