STREPTOMYCES COELICOLOR: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE, NEMOCI - BIOLOGIE - 2025

Streptomyces coelicolor je gram-pozitivní bakterie, jejíž lokalita je rozšířená po celém světě. Nemá typickou strukturu bakterie, protože není tvarována jako kokos, bacil nebo spiril. Naopak, je vláknitý a protáhlý, s důsledky.

Nejprve to bylo jmenováno jako Streptothrix coelicolor v 1908 Muller. Později byla přejmenována na Streptomyces coelicolor. Je to jedna z nejstudovanějších bakterií, natolik, že její genom je úplně dešifrován.

Streptomyces coelicolor. Zdroj: Flickr

Nejedná se o patogenní bakterii, protože není příčinou jakéhokoli typu onemocnění u lidí. Je prospěšným prostředkem v životním prostředí, protože má širokou účast na různých procesech, které se zde konají a které přispívají k udržení rovnováhy v ekosystémech.

Podobně jako člen rodu Streptomyces tato bakterie produkuje látky, které plní antibakteriální a protinádorové funkce, což z ní činí velmi užitečný mikroorganismus v oblasti medicíny.

Podobně je také v oblasti biotechnologií velmi užitečná, protože některé z jejích genů byly použity v technice rekombinantní DNA k získání sloučenin z jiných mikroorganismů.

Taxonomie

Doména: Bakterie

Phylum: Actinobacteria

Pořadí: Actinomycetales

Rodina: Streptomyceteae

Rod: Streptomyces

Druh: Streptomyces coelicolor.

Morfologie

Bakterie Streptomces coelicolor je bakterie, která má, jako ostatní z rodu Streptomyces, vláknitý a podlouhlý tvar. Jeho diferenciální charakteristika spočívá v tom, že má vzdušné mycelium, které má nažloutlou šedou barvu. Že mycelium nemá cívky.

Podobně tato bakterie vytváří spory, které mají hladkou strukturu. Na buněčném povrchu nejsou žádné řasinky nebo bičíky.

Jeho genetický materiál je tvořen jediným lineárním chromozomem, který jej odlišuje od zbytku bakterií. Na tomto chromozomu je celkem 7 825 genů. Je to dosud nejdelší sekvenovaný bakteriální genom. Z jeho DNA 72% odpovídá cytosinovým a guaninovým nukleotidům. Rovněž byla prokázána přítomnost plasmidů.

Jeho buněčná stěna má silnou vrstvu peptidoglykanu, neobsahuje ani myklové kyseliny ani polysacharidy. Bylo zjištěno, že mají kyselinu diaminopimelovou.

Obecné vlastnosti

Je gram pozitivní

Bakteriální buňky Streptomyces coelicolor, když jsou podrobeny Gramově barvení, získají fialovou barvu, což z nich činí gram pozitivní bakterie.

To je dáno peptidoglykanem nalezeným v jeho buněčné stěně, který zadržuje částice barviva, což způsobuje zbarvení buňky.

Tato vlastnost je důležitá, protože představuje první kritérium pro klasifikaci bakterií.

Je aerobní

Streptomyces coelicolor je bakterie, která používá kyslík k provádění svých metabolických procesů. To znamená, že musí být vyvíjen v prostředí se širokou dostupností prvku.

Za anaerobních podmínek (nepřítomnost kyslíku) není možné, aby tato bakterie přežila.

Je mezofilní

Tato bakterie je mezofilní, což znamená, že její vývojová teplota je mezi 25 a 35 ° C. Optimální růstová teplota se nachází při 25 ° C, může se však vyvíjet, i když ne tak účinně, v mírně vyšších rozsazích.

Je to svobodný život

Aby tato bakterie přežila, nemusí být spojena s jinou živou bytostí navazující symbiotické, komenzální nebo parazitární vztahy. Žijte nezávisle.

Místo výskytu

Tato bakterie, stejně jako zbytek aktinomycet, se nachází v mnoha prostředích a tvoří podstatnou část půdy. Jsou také saprofytické, což znamená, že rostou na mrtvé organické hmotě. Živí se tím a přispívá k jeho degradaci.

Je to kataláza pozitivní

Bakterie syntetizovat enzym kataláza, který katalyzuje reakci, při níž peroxidu vodíku (H ₂ O ₂) se štěpí na generování vodu a kyslík. Důkazem toho, že k této reakci došlo, je vývoj bublin.

Metabolismus

Tato bakterie má poměrně všestranný metabolismus, protože může získat své zdroje z různých sloučenin.

Jako zdroj uhlíku používají mimo jiné glycerol, D-ribózu, D-xylózu, D-mannitol, D-fruktózu, maltózu a trehalózu. Podobně získává mimo jiné dusík, aspartát, glutamát, asparagin, leucin, isoleucin a valin.

Snižují dusičnany

Streptomyces coelicolor obsahuje ve své DNA nar geny, které kódují produkty potřebné k redukci dusičnanů na dusitany, díky čemuž tato bakterie hraje důležitou roli v cyklu dusíku.

Nemoci

Streptomyces coelicolor není bakterie, která je patogenní pro člověka, zvířata nebo rostliny. Naopak výrazně přispívá do životního prostředí degradací organické hmoty a její účastí v biogeochemických cyklech, jako je dusík.

Aplikace v biotechnologii

Jak je dobře známo, rod bakterií Streptomyces produkuje více než 70% antibiotik, která jsou dnes známa a používána.

Mnoho studií a výzkumů prováděných na toto téma používá Streptomyces coelicolor ze dvou velmi důležitých důvodů:

• Váš genom je plně dekódován
• Produkuje barevná antibiotika

Streptomyces coelicolor produkuje několik typů antibiotik, včetně:

Actinorhodine

Přestože se tato látka v současné době nepoužívá jako léčivo, funguje jako indikátor pH. Podobně geny, které jej kódují, byly použity technikou rekombinantní DNA.

Použitím této techniky jsou tyto geny odebrány a vloženy do genomu jiné bakterie za vzniku dalších derivátů antibiotik. Vyhlídky na výzkum této sloučeniny jsou široké a slibné.

Nelegální prodigiosina

Tato sloučenina je nesmírně důležitá, protože se používá v terapiích jako imunosupresivní činidlo a protinádorové činidlo. Podobně existuje mnoho vyšetřování, která se stále točí kolem použití a užitečnosti této sloučeniny.

Tato bakterie se ukázala jako vynikající spojenec v různých výzkumech v oblasti biotechnologií týkajících se produkce antimikrobiálních a protinádorových látek.

Skutečnost, že je jeho DNA plně kódována, je prvkem, který vědci zohledňují při výběru tohoto mikroorganismu pro různá vyšetřování.

Reference

1. Boots, M. (2013). Regulace metabolismu v Streptomyces: kontrola pomocí ArgR. University of Leon. Disertační práce
2. Hatano, K. (1994). Taxonomický status Streptomyces coelicolor A3 (2) a Streptomyces lividans. Actinomycetológica. 8 (2).
3. Hidrin, N., Goodfellow, M., Boiron, P., Moreno, M. a Serrano, J. (2001). Streptomyces. Didaktická aktualizace a revize. Žurnál venezuelské mikrobiologické společnosti. 21 (1).
4. Sanchez, A. (1962). Stálost charakteristik streptomycet. Journal of Bacteriology. 83 (6). 1183-1192
5. Streptomyces coelicolor. Citováno z: bacmap.wishartlab.com
6. Streptomyces coelicolor. Získáno z: microbewiki

Wang, H., Zhao, G. a Ding, X. (2017). Morfologické inženýrství Streptomyces coelicolor M145 pomocí subhibičních koncentrací antibiotik. Vědecké zprávy.