Streptomyces: dirvožemio aktinobakterių gentis, gaminanti antibiotikus
Streptomyces — dirvožemio aktinobakterių gentis, gaminanti daugumą natūralių antibiotikų, priešgrybelinių ir imunomoduliuojančių junginių. Sužinokite daugiau apie jų reikšmę.
Streptomyces yra didžiausia aktinobakterijų gentis, kuriai aprašyta daugiau kaip 500 Streptomyces bakterijų rūšių. Nors tai yra bakterijos, dėl jų plėvėtos, filamentinės sandaros jos išoriškai primena grybus — sudaro ilgas plonas gijas arba hifus. Vis dėlto jos nesusijusios su grybais ir priklauso prokariotams.
Morfologija ir gyvenimo ciklas
Kaip ir kitos aktinobakterijos, streptomicetai yra gramteigiami, jų genomai turi didelį GC kiekį. Dauguma rūšių yra aerobiniai, formuoja sudėtingą gyvenimo ciklą: pradeda nuo substrato micelijų, iš kurių vėliau išauga oro arba sporų nešančios gijos. Dažniausiai šios bakterijos gyvena dirvožemyje ir pūvančioje augmenijoje, o jų dauginimosi būdas — sporos, kurios padeda išgyventi nepalankias sąlygas.
Genetinės ir struktūrinės ypatybės
Daugelio Streptomyces genomai yra dideli (dažnai keli megabazės) ir pasižymi išskirtinėmis savybėmis, pavyzdžiui, kartais lineariškais chromosomų galais bei platelių genetine įvairove. Dėl šių bruožų šios bakterijos turi išsivysčiusias biosintezės sistemas, leidžiančias sintezuoti daug antrinių metabolitų.
Biocheminė ir medicininė reikšmė
Streptomyces yra didžiausia antibiotikus gaminanti gentis, gaminanti antibakterinius, priešgrybelinius ir antiparazitinius vaistus. Streptomisinai ir kiti junginiai, atrasti iš šios genties, turėjo milžinišką poveikį medicinai: Streptomyces gamina daugiau kaip du trečdalius kliniškai naudingų natūralios kilmės antibiotikų (pvz., tetracikliną, neomiciną ir chloramfenikolį). Dabar retai vartojamo streptomicino pavadinimas tiesiogiai kilęs iš Streptomyces. Be antibiotikų, šios bakterijos gamina ir kitus biologiškai aktyvius junginius — imunosupresantus (pvz., rapamiciną), priešvėžinius preparatus (pvz., antraciklinus) bei fermentus ir biosurfaktantus.
Ekologija ir praktinis panaudojimas
Streptomicetai plačiai paplitę dirvožemyje, kur jie dalyvauja organinių medžiagų skaidyme ir konkurencinėje kovoje su kitais mikroorganizmais, gamindami antimikrobines medžiagas. Dėl to jie svarbūs dirvožemio ekologijai ir gali būti naudojami augalų apsaugai bei bioremediacijai. Pramonėje Streptomyces auginami fermentacijos įrenginiuose, kad būtų gaminami antibiotikai, imunosupresantai ir kiti natūralūs produktai.
Biotechnologijos ir tyrimai
Šios genties rūšys yra svarbūs bioprospekto objektai: mokslininkai tyrinėja genomus ir biosintezės kelius, siekdami atrasti naujus efektorius arba perprogramuoti biosintezės genus naujiems junginiams gauti. Genominės sekvenacijos ir "genome mining" metodai padeda identifikuoti tūkstančius potenčiai aktyvių biosintezės genų klasterių, kurie anksčiau nebuvo aktyvūs laboratorinėmis sąlygomis.
Iššūkiai ir ateities kryptys
Nors Streptomyces tebėra pagrindinis natūralių antibiotikų šaltinis, atsparumo antibiotikams plitimas, klinikinių poreikių kaita ir naujų junginių paieškos skatina intensyvų tyrimų bei pramoninių optimizacijų procesą. Ateityje svarbu toliau derinti tradicinę fermentaciją, genų inžineriją ir cheminį modifikavimą, kad būtų kuriami efektyvūs ir saugūs vaistai.
Be to, verta pabrėžti, kad beveik visi Streptomyces gaminami biologiškai aktyvūs junginiai susidaro, kai hifai formuojasi iš substrato micelės, todėl supratimas apie jų diferenciaciją ir reguliaciją yra svarbus tiek fundamentiniams, tiek taikomiesiems tyrimams.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Streptomyces?
A: Streptomyces yra didžiausia aktinobakterijų, gramteigiamų bakterijų, gentis.
K: Kur paprastai randamos Streptomyces?
A: Streptomyces dažnai aptinkamos dirvožemyje.
K: Kuo Streptomyces panaši į grybus?
A: Ji sudaro ilgas plonas gijas, vadinamas hifais, kurios gali diferencijuotis į sporų grandinę dauginimuisi, panašiai kaip dauginasi grybai.
K: Iš ko gaminami Streptomyces biologiškai aktyvūs junginiai?
A: Streptomyces gaminami biologiškai aktyvūs junginiai susidaro hifams formuojantis iš substrato micelės.
K: Kokio tipo bakterijos yra Streptomyces?
A: Streptomyces yra gramteigiamos bakterijos.
K: Kaip dauginasi Streptomyces? A: Dauginasi iš hifų sudarydama sporų grandinę.
Klausimas: Ar yra kitų organizmų, su kuriais ją sieja formos ir dauginimosi panašumai? Atsakymas: Taip, pagal formą ir dauginimąsi ji panaši į grybus.
Ieškoti