Стрептомицеты

Стрептомице́ты (лат. Streptomyces) — род актинобактерий из семейства Streptomycetaceae порядка Streptomycetales, является самым большим родом семейства (664 видов[1]). Основными средами обитания являются почва и слои морской воды. Известны как продуценты многих антибиотиков[2]. Streptomyces scabies является фитопатогеном — вызывает паршу картофеля[3]; Streptomyces bikiniensis способен вызывать бактериемию человека[4]; известны другие виды, вызывающие заболевания человека. Благодаря выделению летучего соединения — геосмина, имеют характерный «землистый» запах. Описаны в 1943 году Henrici и Зельманом Ваксманом, американским микробиологом и биохимиком, лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине (1952) за «открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного при лечении туберкулёза».

Стрептомицеты
Streptomyces sp. PHIL 2983 lores.jpg
Научная классификация
Международное научное название

Streptomyces Waksman and Henrici 1943[1]

Типовой вид
Streptomyces albus (Rossi Doria 1891) Waksman and Henrici 1943
Виды

ГеномПравить

Геномы представителей рода Streptomyces представлены линейными, так и кольцевыми двуцепочечными молекулами ДНК. Хромосома Streptomyces coelicolor A3(2) представляет собой линейную молекулу ДНК размером 8667507 п.н., содержащую 7825 гена, кодирующих белки, процент Г+Ц пар составляет 72,1 %[5]. Геном Streptomyces avermitilis также представлен линейной двуцепочечной молекулой ДНК размером 9025608 п.н., содержащую 7581 гена, кодирующих белки, процент % Г+Ц пар составляет 70,7 %[6]. Линейная хромосома Streptomyces scabies имеет размер 10148695 п.н., процент % Г+Ц пар составляет 71,45 %[7]. Геном Streptomyces griseus штамма IFO 13350 имеет размер 8545929 п.н., содержит 7138 предсказанных открытых рамок считывания, процент % Г+Ц пар составляет 72,2 %[8]. Другой необычной особенностью геномов представителей рода Streptomyces, кроме наличия больших линейных хромосом, является наличие линейных же длинных палиндромных плазмид[9], например Streptomyces coelicolor A3(2) имеет две плазмиды SCP1 и SCP2, представляющие собой линейные двуцепочечные молекулы ДНК размером 356023 и 31317 п.н. соответственно, и содержащие соответственно 449 и 40 генов[10].

Использование в биотехнологииПравить

Род Streptomyces является самым крупным родом, синтезирующим антибиотики и используется с 1940—1950 г. в промышленном производстве антибиотиков[11]. Сейчас представители рода Streptomyces активно используются в генной инженерии как хозяева для клонирования и экспрессии чужеродной ДНК[12], так как в клетках Streptomyces происходит корректная упаковка белков и гликозилирование, белок затем секретируется в окружающую среду[13], в отличие от широко используемой для этой цели Escherichia coli[14][15].

АнтибиотикиПравить

Представители рода Streptomyces продуцируют большое количество антибиотиков, активных против микроскопических грибков, бактерий и опухолевых клеток.

Антибиотики, активные против микроскопических грибковПравить

Основная статья: Полиеновые антибиотики

Некоторые антибактериальные антибиотикиПравить

Некоторые противоопухолевые антибиотикиПравить

  • Даунорубицин (продуценты S. peucetius и S. coeruleorubidis)
  • Доксорубицин (продуценты S. coeruleorubidus и S. peucetius)
  • Блеомицин (представляет собой A2-фракцию, изолированную из культуры S. verticillus, содержащую собственно противоопухолевый антибиотик)

Некоторые другие вещества, синтезируемые представителями рода StreptomycesПравить

  • Физостигмин (алкалоид, продуцент S. griseofuscus)
  • Такролимус (иммуносупрессивный препарат, относящийся к группе природных макролидов. Продуцируется S. tsukubaensis)
  • Аллозамидин (ингибитор всех описанных ныне хитиназ семейства 18, проявляет биологическую активность против насекомых, грибов, а также Plasmodium falciparum)

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Genus Streptomyces : [англ.] // LPSN[en]. — Leibniz Institute DSMZ. (Проверено 13 сентября 2020).
  2. Streptomyces in Nature and Medicine: The Antibiotic Makers — Worthen 63 (2): 273 — Journal of the History of Medicine and Allied Sciences
  3. Factsheet — Streptomyces scabies
  4. CDC — Streptomyces bikiniensis Bacteremia
  5. S. coelicolor Genome Project
  6. Genome Project of Streptomyces avermitilis_AverGenome (недоступная ссылка). Дата обращения 22 августа 2008. Архивировано 30 апреля 2011 года.
  7. Streptomyces scabies
  8. Genome Sequence of the Streptomycin-Producing Microorganism Streptomyces griseus IFO 13350 — Ohnishi et al. 190 (11): 4050 — The Journal of Bacteriology
  9. Long palindromes formed in Streptomyces by nonrecombinational intra-strand annealing — Genes & Development
  10. DNA Molecule Information (недоступная ссылка)
  11. Watve M.G., Tickoo R., Jog M.M., Bhole B.D. How many antibiotics are produced by the genus Streptomyces? (англ.) // Arch. Microbiol. : journal. — 2001. — November (vol. 176, no. 5). — P. 386—390. — doi:10.1007/s002030100345. — PMID 11702082.
  12. Practical Streptomyces Genetics (недоступная ссылка). Дата обращения 22 августа 2008. Архивировано 1 декабря 2008 года.
  13. ScienceDirect — Trends in Biotechnology : Heterologous biopharmaceutical protein expression in Streptomyces (недоступная ссылка)
  14. ScienceDirect — Current Opinion in Biotechnology : Streptomyces: a host for heterologous gene expression (недоступная ссылка)
  15. SpringerLink — Journal Article (недоступная ссылка)
  16. H. T. Dulmage. The production of neomycin by Streptomyces fradiae in synthetic media // Applied Microbiology. — March 1953. — Т. 1, вып. 2. — С. 103—106. — ISSN 0003-6919.
  17. J. Distler, A. Ebert, K. Mansouri, K. Pissowotzki, M. Stockmann. Gene cluster for streptomycin biosynthesis in Streptomyces griseus: nucleotide sequence of three genes and analysis of transcriptional activity // Nucleic Acids Research. — 1987-10-12. — Т. 15, вып. 19. — С. 8041—8056. — ISSN 0305-1048.
  18. Tetracyclines in biology, chemistry, and medicine. — Basel: Birkhauser Verlag, 2001. — x, 336 pages с. — ISBN 9783764362829.
  19. U. Peschke, H. Schmidt, H. Z. Zhang, W. Piepersberg. Molecular characterization of the lincomycin-production gene cluster of Streptomyces lincolnensis 78-11 // Molecular Microbiology. — June 1995. — Т. 16, вып. 6. — С. 1137—1156. — ISSN 0950-382X.
  20. Tom S. S. Chen, Ching-Jer Chang, Heinz G. Floss. Biosynthesis of boromycin // The Journal of Organic Chemistry. — 1981-06-01. — Т. 46, вып. 13. — С. 2661—2665. — ISSN 0022-3263. — doi:10.1021/jo00326a010.

СсылкиПравить