STREPTOMYCES GRISEUS: CARATTERISTICHE, CICLO DI VITA E USI - BIOLOGIA - 2025

Lo Streptomyces griseus è una specie di batteri aerobi Gram positivi. Appartiene al gruppo degli Actinobacteria, dell'ordine degli Actinomycetales e della famiglia delle Streptomycetaceae.

Sono batteri comuni nel terreno. Sono stati trovati in associazione con le radici delle piante nella rizosfera. Alcuni ceppi sono stati isolati anche in campioni di acque e sedimenti marini profondi e negli ecosistemi costieri.

Streptomyces griseus visto con un microscopio elettronico a scansione. Autore: Docwarhol, da Wikimedia Commons L'adattabilità di questa specie a una grande diversità di ecosistemi ha generato un'importante variazione genetica che si è tentato di classificare in ecovar.

Questa specie, come altre specie di Streptomyces, produce un gran numero di metaboliti secondari, il che le conferisce una grande importanza commerciale. Tra questi spicca la streptomicina (antibiotico aminoglicosidico), il primo antibiotico utilizzato efficacemente contro la tubercolosi.

caratteristiche

S. griseus è un batterio aerobico Gram positivo che produce miceli. La parete cellulare è spessa, composta principalmente da peptidoglicano e lipidi.

Questa specie sviluppa sia il substrato che il micelio aereo. Entrambi i tipi di micelio hanno una morfologia diversa. Le ife del micelio substrato possono avere un diametro di 0,5 - 1 µm. Il micelio aereo è filamentoso e poco ramificato.

Nel mezzo di coltura, questi miceli presentano diverse sfumature di grigio. Il retro della colonia è di colore grigio-giallastro. Non producono pigmenti di melanina.

Le catene di spore sono rettificabili e sono composte da 10-50 spore. La superficie di questi è liscia.

La specie utilizza glucosio, xilosio, mannitolo o fruttosio come fonte di carbonio. Nei terreni di coltura con arabinosio o ramnosio, non si osserva crescita di colonie.

La temperatura ottimale per il suo sviluppo va dai 25 ai 35 ° C.

Crescono in un ampio intervallo di pH, tra 5 e 11. Tuttavia, la sua crescita è ottimale in ambienti alcalini con pH 9, motivo per cui è considerata alcalina.

Genetica

Il genoma di S. griseus è stato completamente sequenziato. Ha un cromosoma lineare con più di otto milioni di paia di basi. Non è stata osservata la presenza di plasmidi.

Il cromosoma ha più di 7000 ORF (sequenze di RNA a frame aperto). Per oltre il 60% di queste sequenze, la funzione che svolgono è nota. Il contenuto di GC per S. griseus è di circa il 72%, che è considerato alto.

Metaboliti secondari

La maggior parte delle specie Streptomyces produce un gran numero di metaboliti secondari. Tra questi troviamo antibiotici, immunosoppressori e inibitori enzimatici.

Allo stesso modo, questi batteri sono in grado di produrre alcuni enzimi importanti dal punto di vista industriale, come la glucosio isomerasi o la transglutaminasi.

Nel caso di S. griseus, il metabolita secondario più importante è la streptomicina. Tuttavia, questo organismo produce altri composti, come alcuni tipi di fenoli che sono molto efficaci nel controllare vari funghi fitopatogeni.

Tassonomia

La specie è stata descritta per la prima volta da isolati del suolo di un'area della Russia. Il ricercatore Krainsky nel 1914 lo identifica come Actinomyces griseus.

Successivamente, Waskman e Curtis furono in grado di isolare la specie in vari campioni di suolo negli Stati Uniti. Nel 1943 Waskman e Henrici proposero il genere Streptomyces in base alla morfologia e al tipo di parete cellulare della loro specie. Questi autori collocano la specie in questo genere nel 1948.

Filogenesi e sinonimi

Tre sottospecie erano state proposte per S. griseus. Tuttavia, studi molecolari hanno rivelato che due di questi taxa corrispondono alla specie S. microflavus.

Da un punto di vista filogenetico, S. griseus forma un gruppo con S. argenteolus e S. caviscabies. Queste specie hanno una grande somiglianza in relazione alle sequenze di RNA ribosomiale.

Sulla base del confronto delle sequenze di RNA, è stato possibile stabilire che alcuni taxa considerati specie diverse da S. griseus hanno la stessa composizione genetica.

Pertanto, questi nomi sono diventati sinonimici con la specie. Tra questi abbiamo S. erumpens, S. ornatus e S. setonii.

Ciclo biologico

Le specie Streptomyces producono due tipi di micelio durante il loro sviluppo. Il substrato micelio che compone la fase vegetativa e il micelio aereo che darà origine alle spore

Formazione del micelio del substrato

Questo ha origine dopo la germinazione delle spore. Le ife hanno un diametro di 0,5-1 µm. Questi crescono dagli apici e sviluppano ramificazioni, producendo una complessa matrice di ife.

Sono presenti pochi setti compartimentati che possono presentare più copie del genoma. Durante questa fase i batteri sfruttano i nutrienti presenti nell'ambiente per accumulare biomasse.

Man mano che questo micelio si sviluppa, si verifica la morte cellulare di alcuni setti. Nel micelio substrato maturo, si alternano segmenti vivi e morti.

Quando i batteri si sviluppano nel terreno o in colture sommerse, la fase vegetativa è predominante.

Formazione di micelio aereo

Ad un certo punto dello sviluppo delle colonie, inizia a formarsi un micelio con meno rami. In S. griseus si formano lunghi filamenti poco ramificati.

La nutrizione necessaria per la formazione di questo micelio si ottiene dalla lisi delle cellule del micelio substrato. In questa fase la specie produce i diversi metaboliti secondari.

Formazione di spore

In questa fase le ife arrestano la loro crescita e iniziano a frammentarsi trasversalmente. Questi frammenti si trasformano rapidamente in spore arrotondate.

Le catene di spore sono formate da circa cinquanta cellule. Le spore sono da sferiche a ovali, di 0,8-1,7 µm di diametro e con una superficie liscia.

applicazioni

L'uso principale associato a S. griseus è la produzione di streptomicina. Questo è un antibiotico battericida. Fu rilevato per la prima volta nel 1943 da Albert Schatz in ceppi della specie.

La streptomicina è uno dei trattamenti più efficaci per il trattamento della tubercolosi causata dal Mycobacterium tuberculosis.

Tuttavia, S. griseus ha altri usi. La specie produce altri antibiotici, tra i quali alcuni che attaccano i tumori. Produce anche enzimi proteolitici usati in commercio, come le pronasi. Questi enzimi bloccano l'inattivazione dei canali del sodio.

D'altra parte, negli ultimi anni è stato determinato che S. griseus produce sostanze volatili dal gruppo dei fenoli chiamato carvacrolo. Questa sostanza ha la capacità di inibire la crescita di spore e miceli di vari funghi fitopatogeni.

Riferimenti

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