Streptomyces griseus: características, ciclo de vida e usos - Ciência - 2023

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Streptomyces griseus é uma espécie de bactéria aeróbia, Gram positiva. Pertence ao grupo das Actinobacteria, dentro da ordem Actinomycetales e da família Streptomycetaceae.

Eles são bactérias comuns no solo. Eles foram encontrados em associação com raízes de plantas na rizosfera. Algumas cepas também foram isoladas em amostras de águas marinhas profundas e sedimentos e em ecossistemas costeiros.

A capacidade dessa espécie de se adaptar a uma grande diversidade de ecossistemas gerou uma importante variação genética que se tentou classificar em ecovares.

Esta espécie, como outras de Streptomyces produz grande quantidade de metabólitos secundários, o que lhe confere grande importância comercial. Dentre eles, destaca-se a estreptomicina (antibiótico aminoglicosídeo), o primeiro antibiótico usado com eficácia contra a tuberculose.

Caracteristicas geral

S. griseus é uma bactéria aeróbia Gram positiva que produz micélios. A parede celular é espessa, composta principalmente por peptidoglicanos e lipídios.

Esta espécie desenvolve substrato e micélios aéreos. Ambos os tipos de micélio têm morfologia diferente. As hifas do micélio substrato podem ter 0,5 - 1 µm de diâmetro. O micélio aéreo é filamentoso e pouco ramificado.

Em meio de cultura, esses micélios apresentam diferentes tons de cinza. O verso da colônia é cinza-amarelado. Eles não produzem pigmentos de melanina.

As cadeias de esporos são retiflexíveis e consistem em 10-50 esporos. A superfície deles é lisa.

A espécie usa glicose, xilose, manitol ou frutose como fonte de carbono. Em meios de cultura com arabinose ou ramnose, nenhum crescimento de colônia é observado.

A temperatura ótima para seu desenvolvimento varia de 25 a 35 ° C.

Eles crescem em uma ampla faixa de pH, entre 5 e 11. No entanto, seu crescimento é ideal em ambientes alcalinos com pH 9, por isso é considerado alcalino.

Genética

O genoma de S. griseus. Ele tem um cromossomo linear com mais de oito milhões de pares de bases. A presença de plasmídeos não foi observada.

O cromossomo tem mais de 7.000 ORFs (sequências de RNA de estrutura aberta). Para mais de 60% dessas sequências, a função que cumprem é conhecida. Conteúdo GC para S. griseus é cerca de 72%, o que é considerado alto.

Metabólitos secundários

A maioria das espécies de Streptomyces eles produzem um grande número de metabólitos secundários. Entre eles, encontramos antibióticos, imunossupressores e inibidores de enzimas.

Da mesma forma, essas bactérias são capazes de produzir algumas enzimas industrialmente importantes, como a glicose isomerase ou a transglutaminase.

Em caso de S. griseus, o metabólito secundário mais importante é a estreptomicina. No entanto, esse organismo produz outros compostos, como certos tipos de fenóis, que são muito eficazes no controle de diversos fungos fitopatogênicos.

Taxonomia

A espécie foi descrita pela primeira vez a partir de isolados de solo de uma área da Rússia. O pesquisador Krainsky em 1914 identifica-o como Actinomyces griseus.

Mais tarde, Waskman e Curtis conseguiram isolar a espécie em várias amostras de solo nos Estados Unidos. Em 1943, Waskman e Henrici propuseram o gênero Streptomyces com base na morfologia e tipo de parede celular de suas espécies. Esses autores colocam as espécies neste gênero em 1948.

Filogenia e sinônimos

A existência de três subespécies foi proposta para S. griseus. No entanto, estudos moleculares revelaram que dois desses táxons correspondem às espécies S. microflavus.

Do ponto de vista filogenético, S. griseus formar um grupo com S.argenteolus Y S. caviscabies. Essas espécies apresentam grande similaridade em relação às sequências de RNA ribossomal.

Com base na comparação de sequências de RNA, foi possível estabelecer que alguns táxons considerados espécies diferentes S. griseus eles têm a mesma composição genética.

Portanto, esses nomes tornaram-se sinonímia da espécie. Entre estes temos S. erumpens, S. ornatus Y S. setonii.

Ciclo biológico

As espécies de Streptomyces eles produzem dois tipos de micélio durante seu desenvolvimento. O micélio substrato que constitui a fase vegetativa e o micélio aéreo que dará origem aos esporos

Formação de substrato micélio

Isso se origina após a germinação do esporo. As hifas têm 0,5-1 µm de diâmetro. Estes crescem nos ápices e desenvolvem ramificações, produzindo uma matriz complexa de hifas.

Existem poucos septos compartimentados que podem apresentar múltiplas cópias do genoma. Nessa fase, as bactérias aproveitam os nutrientes presentes no meio ambiente para acumular biomassa.

À medida que esse micélio se desenvolve, ocorre a morte celular de alguns septos. No micélio substrato maduro, segmentos vivos e mortos se alternam.

Quando a bactéria se desenvolve no solo ou em lavouras submersas, a fase vegetativa é a predominante.

Formação de micélio aéreo

Em algum ponto do desenvolvimento das colônias, um micélio com menos ramos começa a se formar. No S. griseus são formados filamentos longos que são muito pouco ramificados.

A nutrição necessária para a formação desse micélio é obtida a partir da lise das células do micélio substrato. Nesta fase, a espécie produz os diferentes metabólitos secundários.

Formação de esporos

Nesta fase, as hifas param de crescer e começam a se fragmentar transversalmente. Esses fragmentos rapidamente se transformam em esporos arredondados.

As cadeias de esporos são formadas consistindo em aproximadamente cinquenta células. Os esporos são esféricos a ovais, com 0,8-1,7 µm de diâmetro e superfície lisa.

Formulários

O principal uso associado a S. griseus é a produção de estreptomicina. Este é um antibiótico bactericida. Foi detectado pela primeira vez em 1943 por Albert Schatz em cepas da espécie.

A estreptomicina é um dos tratamentos mais eficazes para a tuberculose causada por Mycobacterium tuberculosis.

Porém, S. griseus tem outros usos. A espécie produz outros antibióticos, entre os quais alguns que atacam tumores. Também produz enzimas proteolíticas usadas comercialmente, como pronases. Essas enzimas bloqueiam a inativação dos canais de sódio.

Por outro lado, nos últimos anos, foi determinado que S. griseus produz substâncias voláteis do grupo dos fenóis denominado carvacrol. Essa substância tem a capacidade de inibir o crescimento de esporos e micélios de vários fungos fitopatogênicos.

Referências

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