Streptomyces griseus -Streptomyces griseus
| Streptomyces griseus | |
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| Sporenanordnung bei Streptomyces griseus . Graue Sporen in geraden Ketten angeordnet, wie es für diese Stämme typisch ist. | |
| Wissenschaftliche Klassifikation | |
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" Aktinobakterien "
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S. griseus
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| Binomialer Name | |
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Streptomyces griseus (Krainsky 1914)
Waksman und Henrici 1948 |
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| Synonyme | |
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Streptomyces griseus ist eine Spezies von Bakterien in der Gattung Streptomyces gewöhnlich im Boden gefunden. Einige Stämme wurden auch aus Tiefseesedimenten gemeldet. Es ist ein Gram-positives Bakterium mit hohem GC-Gehalt . Zusammen mit den meisten anderen Streptomyceten sind S. griseus- Stämme bekannte Produzenten von Antibiotika und anderen solchen kommerziell bedeutsamen Sekundärmetaboliten . Von diesen Stämmen ist bekannt, dass sie 32 verschiedene Strukturtypen bioaktiver Verbindungen produzieren . Streptomycin , das erste Antibiotikum, über das jemals von einem Bakterium berichtet wurde, stammt aus Stämmen von S. griseus . Kürzlich wurde die gesamte Genomsequenz eines seiner Stämme fertiggestellt.
Die taxonomische Geschichte von S. griseus und seinen phylogenetisch verwandten Stämmen war turbulent. S. griseus wurde erstmals 1914 von Krainsky beschrieben, der die Art Actinomyces griseus nannte . Der Name wurde 1948 von Waksman und Henrici in Streptomyces griseus geändert . Das Interesse an diesen Stämmen rührt von ihrer Fähigkeit her, Streptomycin zu produzieren, eine Verbindung, die eine signifikante bakterizide Wirkung gegen Organismen wie Yersinia pestis (der Erreger der Pest) und Mycobacterium tuberculosis (der Erreger der Tuberkulose) zeigte. Streptomycin wurde im Labor von Selman Waksman entdeckt , obwohl sein Doktorand Albert Schatz wahrscheinlich die meisten Arbeiten zu diesen Bakterienstämmen und dem von ihnen produzierten Antibiotikum gemacht hat.
Taxonomie
Streptomyces ist die größte Gattung der Actinobacteria und ist die Typusgattung der Familie Streptomycetaceae. Dies sind grampositive Bakterien mit hohem GC-Gehalt und zeichnen sich durch einen komplexen Sekundärstoffwechsel aus . Sie produzieren über zwei Drittel der klinisch nützlichen Antibiotika natürlichen Ursprungs. Streptomyceten kommen überwiegend im Boden und in verrottender Vegetation vor und produzieren meist Sporen. Streptomyceten sind für ihren ausgeprägten "erdigen" Geruch bekannt, der aus der Produktion eines flüchtigen Metaboliten , Geosmin, resultiert .
Wie andere Streptomyceten weist S. griseus mit durchschnittlich 72,2% einen hohen GC-Gehalt im Genom auf. Die Art wurde erstmals 1948 von Waksman und Henrici in die Gattung Streptomyces eingeordnet. Die Taxonomie von S. griseus und seinen evolutionär verwandten Stämmen hat für mikrobielle Systematiker erhebliche Verwirrung gestiftet. 16S-rRNA- Gensequenzdaten wurden verwendet, um die verwandten Stämme zu erkennen und werden als S. griseus 16S-rRNA-Gen-Klade bezeichnet. Die Stämme dieser Klade haben homogene phänotypische Eigenschaften, zeigen jedoch basierend auf genomischen Daten eine beträchtliche genotypische Heterogenität . Es werden immer noch mehrere Versuche unternommen, dieses Problem unter Verwendung von Techniken wie DNA:DNA-Homologie und Multilocus-Sequenztypisierung zu lösen . Eine vollständige Genomsequenz wurde am Stamm IFO 13350 von S. griseus durchgeführt .
Physiologie und Morphologie
Es wurde kürzlich gezeigt, dass S. griseus und seine verwandten Stämme alkaliphil sind , dh sie wachsen am besten bei alkalischen pH- Werten. Obwohl diese Organismen in einem weiten pH-Bereich (von 5 bis 11) wachsen, zeigen sie bei pH 9 ein Wachstumsoptimum. Sie produzieren graue Sporenmassen und grau-gelbe Umkehrpigmente, wenn sie als Kolonien wachsen . Die Sporen haben glatte Oberflächen und sind als gerade Ketten angeordnet.
Ökologie
S. griseus- Stämme wurden aus verschiedenen Ökologien isoliert , darunter Abfallhalden, Rhizosphäre , Tiefseesedimente und Küstenstrand- und Dünensandsysteme. Jüngste Studien haben gezeigt, dass die Stämme von S. griseus möglicherweise eine ökologiespezifische Evolution durchlaufen, die zu genetischen Variationen mit der spezifischen Ökologie führt, die als Ecovars bezeichnet werden.
Antibiotika-Produktion
Das Interesse an der Gattung Streptomyces für Antibiotika kam nach der Entdeckung des Antibiotikums Streptomycin in einem S. griseus- Stamm im Jahr 1943. Die Entdeckung von Streptomycin, einem Anti- Tuberkulose- Antibiotikum, brachte Selman Waksman 1952 den Nobelpreis ein. Die Auszeichnung war nicht unumstritten. da es die Nominierung von Albert Schatz ausschloss , der heute als einer der wichtigsten Miterfinder von Streptomycin anerkannt ist. Die Stämme dieser Spezies sind heute als reiche Quellen für Antibiotika bekannt und produzieren 32 verschiedene Strukturtypen kommerziell bedeutender Sekundärmetaboliten . Darüber hinaus haben die Genomstudien gezeigt, dass ein einzelner Stamm von S. griseus IFO 13350 die Fähigkeit besitzt, 34 verschiedene Sekundärmetaboliten zu produzieren.
Etymologie
Bis 1943 hatte Albert Schatz, ein Doktorand, der im Labor von Selman Waksman arbeitete, Streptomycin aus Streptomyces griseus isoliert (von griechisch strepto - ("verdreht") + mykēs ["Pilz"] und lateinisch griseus "grau").
Die offizielle Mikrobe des Staates New Jersey
S. griseus wurde in einem Gesetz, das Senator Sam Thompson (R-12) im Mai 2017 und Abgeordnete Annette Quijano (D-20) im Juni 2017 vorgelegt hatte, zur offiziellen Mikrobe des Bundesstaates New Jersey ernannt .
Der Organismus wurde ausgewählt, weil er aus New Jersey stammt und weltweit einzigartige Beiträge zur Gesundheitsversorgung und wissenschaftlichen Forschung geleistet hat. Ein Stamm von S. griseus , der das Antibiotikum Streptomycin produzierte, wurde 1943 in New Jersey in „stark gedüngtem Ackerboden“ von der New Jersey Agricultural Experimental Station von Albert Schatz entdeckt. Streptomycin ist bemerkenswert, weil es das erste signifikante Antibiotikum ist, das nach Penicillin entdeckt wurde. das erste in Amerika entdeckte systemische Antibiotikum, das erste gegen Tuberkulose wirksame Antibiotikum und die Erstlinienbehandlung gegen Pest. Außerdem war New Jersey die Heimat von Selman Waksman, dem für seine systematischen Studien zur Antibiotikaproduktion durch S. griseus und andere Bodenmikroben der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin verliehen wurde .
Der Gesetzentwurf, S1729, wurde im Mai 2019 vom Gouverneur von New Jersey, Phil Murphy , unterzeichnet .
Siehe auch
- CRT (Genetik) , Gencluster verantwortlich für die Biosynthese von Carotinoiden