Streptomyces антибиотикус (ранее известный как Actinomyces антибиотикус ) — грамположительная бактерия , открытая в 1941 году лауреатом Нобелевской премии Селманом Ваксманом и Х. Бойдом Вудраффом . [1] [2] Его название происходит от греческого «стрепто-», что означает «скрученный», намекая на «цепочечноепроизводство спор » этого рода , [3] и « антибиотик », имея в виду обширное производство антибиотиков этого вида . [2] При первой характеристике было отмечено, что S. антибиотикус издает отчетливый запах почвы. [2]
Streptomycesbioticus был открыт Селманом Ваксманом и Х. Бойдом Вудраффом, которые назвали бактерию Actinomycesbioticus. [2] В своей публикации 1941 года Ваксман и Вудрафф описывают использование «метода бактериально-агаровой пластинки», при котором они смешивали суспензию E. coli с промытым агаром , содержащим 1,5% NaCl и 0,5% K 3 PO 4 . [2] К этой смеси они добавили «свежую полевую или садовую почву», разбавленную стерильной водопроводной водой, и засыпали окончательную смесь. [2] Они пришли к выводу, что «бактериальные антагонисты», то есть организмы, продуцирующие антибиотики , будут образовывать прозрачные пятна на агаре. [2] С помощью этого метода они выделили и охарактеризовали Actinomycesbioticus . [2] Два года спустя Ваксман переименовал организм в Streptomycesbioticus. [3]
Streptomyces Antiticus принадлежит к семейству Streptomycetacae , [3] которое включает два других рода: Micromonospora [3] и Kitasatospora . [4] Филогения , основанная на гене 16S рРНК, показывает, что внутри клады Streptomyces вид S. антибиотикус более тесно связан со Streptomyces griseorubor, чем с любым другим видом Streptomyces . [5] Одно исследование показало, что эти два вида образуют поздно расходящуюся кладу в филогенетическом дереве рода Streptomyces. [5]
GenBank NCBI содержит тысячи последовательностей ДНК генов S. Antibius , частичные последовательности генома и три полные последовательности генома. [6] Доступные в настоящее время геномы S.bioticus имеют размер от 8 до 10 миллионов пар оснований. [6] Как и в случае с другими представителями Actinomycetes , известно , что геном S.bioticus имеет высокое содержание GC (>55%). [1]
Виды Streptomyces производят дифференцированные , ветвистые структуры, известные как гифы , которые в совокупности составляют мицелий организма (множественный мицелий). [7] Для Streptomyces антибиотикус , как и для других видов Streptomyces , мицелий можно разделить на два типа: воздушный и субстратный. [7] Субстратный мицелий образуется для вегетативного роста, тогда как воздушный мицелий образуется с целью производства спор. [7] Воздушные гифы разветвляются от субстратного мицелия и впоследствии дифференцируются в цепочки спор. [7]
Streptomyces Antiticus, как известно, является аэробным микроорганизмом, обитающим в почвенных сообществах. [3] Было продемонстрировано, что S. антибиотикус растет при температуре от 28 до 37 ° C. [2] Предполагается, что этот микроб, являющийся актиномицетом, в лабораторных условиях ведет себя как мезофил , имея оптимальную температуру роста 25–30 °C. [1] Предполагается, что S. антибиотикус , принадлежащий к роду Streptomyces , живет за счет органических веществ в почве и обладает способностью разлагать крупные полимеры, такие как хитин и кератин . [1] Было показано, что S.bioticus растет на нескольких типах сред, включая желатин , лакмусовое молоко , агар Чапека и пептонную среду. [2]
Уникальной особенностью Streptomycesbioticus является способность продуцировать несколько антибиотиков разных классов. [8] [9] После открытия было обнаружено, что S.bioticus производит новое на тот момент вещество под названием Актиномицин . [2] Затем это вещество было разделено на два соединения: актиномицин А и актиномицин В. [2] Было обнаружено, что актиномицин А обладает высоким бактериостатическим действием (препятствующим бактериям) в отношении всех бактерий, с которыми он тестировался. [2] Актиномицин B продемонстрировал небольшую бактериостатическую активность, но оказался высокобактерицидным ( убивающим бактерии), особенно в отношении грамположительных бактерий. [2] Также известно, что актиномицин проявляет противогрибковые свойства. [2]
Антибиотик боромицин также вырабатывается S.bioticus . [10] Это соединение было впервые выделено из штамма S.bioticus , обнаруженного в образце африканской почвы. [10] Боромицин активен в отношении грамположительных бактерий, но неактивен в отношении грамотрицательных бактерий. [10] Также было показано, что боромицин обладает противогрибковыми и антипротозойными свойствами. [10]
Некоторые штаммы Streptomycesbioticus продуцируют антибиотики, которым еще предстоит дать название и тщательно охарактеризовать их, например, тот, который упоминается в исследовании 1998 года, проведенном в Калькуттском университете . [9] Установлено, что описанный антибиотик проявляет антимикробную активность в отношении грамотрицательных бактерий, грамположительных бактерий и патогенных грибов. [9]
Было обнаружено, что один штамм S. Antiticus не только продуцирует антибиотики, но и индуцирует выработку антибиотиков другими видами Streptomyces . [11] Исследование, проведенное Li et al. из Университета Осаки исследовали штамм S.bioticus , который продуцировал молекулу, способную индуцировать организм Streptomyces Virginiae для производства антибиотика вирджиниамицина . [11]
В настоящее время бактериальные заболевания продолжают оставаться основной причиной смертности во всем мире. [12] Еще больше усугубляет эту проблему неуклонное увеличение числа новых штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам , и эта проблема повышает спрос на новые антибиотики. [12] В настоящее время более двух третей клинически назначаемых антибиотиков производятся видами рода Streptomyces . [12] С недавним появлением полногеномных последовательностей виды Streptomyces , известные своей способностью производить антибиотики, изучаются на предмет потенциальных новых антибиотиков, которые могут присутствовать в их геномах, но еще не охарактеризованы. [13]