STREPTOMYCES: EIGENSCHAFTEN, TAXONOMIE, MORPHOLOGIE, KULTUR - BIOLOGIE - 2025

Streptomyces ist eine Gattung filamentöser Bakterien, die an vielen Orten vorkommt. Es sind harmlose Bakterien, die sehr selten mit Pathologien in Verbindung gebracht werden.

Eine der charakteristischsten Eigenschaften dieser Art von Bakterien ist, dass sie einen Sekundärstoffwechsel haben, durch den sie verschiedene Substanzen synthetisieren können, die auf dem Gebiet der Medizin sehr vorteilhaft waren. Dazu gehören zahlreiche Antibiotika, einige Antimykotika und Herbizide.

Streptomyces. Quelle: By Photo Credit: Inhaltsanbieter: CDC / Dr. David Berd, über Wikimedia Commons

Innerhalb dieser Gattung gibt es mehr als 500 Arten, von denen viele unbekannt sind. Aus diesem Grund werden zahlreiche Studien und Untersuchungen durchgeführt, um seine Eigenschaften zu bestimmen.

Sein Lebenszyklus ist ein ziemlich komplexer Prozess, der tiefgreifende Veränderungen mit sich bringt, die in der Produktion von Sekundärmetaboliten und der Bildung von Sporen gipfeln. Diese befinden sich im Boden und keimen unter idealen Bedingungen unter Bildung eines Keimrohrs, aus dem Hyphen entstehen, die in das Substrat eindringen, um Nährstoffe zu extrahieren.

Auf dem Gebiet der Biotechnologie wurden Studien mit Streptomyces durchgeführt, um rekombinante menschliche Proteine ​​zu erzeugen. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Bakterien weniger Probleme haben als Escherichia coli, das traditionell für diesen Zweck verwendet wird.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation der Gattung Streptomyces lautet wie folgt:

Domäne: Bakterien

Phylum: Actinobacteria

Bestellung: Streptomycetales

Unterordnung: Streptomycineae

Familie: Streptomycetaceae

Gattung: Streptomyces.

Morphologie

Bakterien der Gattung Streptomyces zeichnen sich durch eine längliche und filamentöse Form aus. Sie produzieren sehr gut entwickelte Hyphen mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis 2 Mikrometern. Diese Hyphen bilden ein Substrat-Myzel-Netzwerk, das zur Beseitigung organischer Verbindungen beiträgt.

Diese Bakterien zeichnen sich durch die Produktion von Sporen aus. Die Oberfläche davon ist vielfältig. Es gibt haarige, glatte, raue, stachelige oder warzige.

Das Genom der Streptomyces-Bakterien ist ziemlich eigenartig. Während alle Bakterien ein kreisförmiges Chromosom haben, haben sie ein lineares Chromosom.

Streptomyces coelicolor ist das Bakterium mit dem längsten bisher sequenzierten Genom mit insgesamt 7.825 Genen. Ebenso wird ein großer Prozentsatz von Guanin- und Cytosin-Nukleotiden in seinem Genom beobachtet.

Ebenso präsentieren sie lineare oder zirkuläre Plasmide. Es gibt sogar einige, die sich in das Bakterienchromosom integrieren können.

Seine Zellwand ist vom Typ I. Es enthält keine Mykolsäuren oder Polysaccharide. Im Gegensatz dazu enthält es Diaminopimelinsäure und Glycin.

Kolonien mit einem pudrigen Aussehen sind in den Kulturen zu sehen. Sie scheiden häufig Farbpigmente aus und können unter anderem Grauweiß, Orange, Schwarz und Braun schätzen.

Allgemeine Charakteristiken

Sie sind grampositiv

Bakterien der Gattung Streptomyces nehmen eine charakteristische violette Farbe an, wenn sie der Gram-Färbemethode unterzogen werden.

Dies ist auf das Vorhandensein von Peptidoglycan in seiner Zellwand zurückzuführen, das die Farbstoffpartikel zurückhält.

Sie sind strenge Aeroben

Diese Bakterien verwenden Sauerstoff als Hauptelement, um die verschiedenen Stoffwechselprozesse durchzuführen, aus denen sie Energie gewinnen. Aus diesem Grund müssen sich die Bakterien in einer Umgebung mit hoher Verfügbarkeit dieses Elements entwickeln.

Sie sind Katalase-positiv

Bakterien dieser Gattung synthetisieren das Enzym Katalase. Dieses Enzym ist wichtig, weil es den Abbau von Wasserstoffperoxid (H ₂ O ₂ ) in Sauerstoff und Wasser ermöglicht.

Wenn es auftritt, ist eines der charakteristischen Zeichen die Freisetzung von Blasen, was darauf hinweist, dass Sauerstoff in Form eines Gases erzeugt wurde.

Sie sind chemoorganotrophe

Dies bedeutet, dass sein Metabolismus auf Oxidreduktionsreaktionen basiert, die durchgeführt werden, damit die Zelle die notwendige Energie erhält.

Sie wachsen langsam

Wenn eine Streptomyces-Kultur durchgeführt wird, wachsen sie langsam in einem Zeitraum von ungefähr 2 bis 10 Tagen.

Wachstumsbedingungen

Streptomyces sind mesophile Bakterien mit einer angemessenen Wachstumstemperatur, die in einem Bereich zwischen 25 und 35 ° C liegt. Die optimale Wachstumstemperatur beträgt 30 ° C.

In Bezug auf die pH-Bedingungen wachsen diese Bakterien optimal bei einem pH-Wert im Bereich von 6,5 bis 8. Trotzdem wurden Arten gefunden, die es schaffen, bei einem sauren pH-Wert oder einem alkalischen pH-Wert von bis zu 9 ° C zu wachsen Plus.

Lebensraum

Sie sind auf dem ganzen Planeten in einer Vielzahl von Umgebungen weit verbreitet. Sie befinden sich hauptsächlich im Boden und machen 80% der im Boden vorkommenden Actinomyceten aus.

Kultur

Die am besten geeignete Kohlenstoffquelle zum Aufbau einer Streptomyces-Kultur ist Glucose. Entsprechend den Eigenschaften dieser Bakterien und unter Berücksichtigung veröffentlichter Studien sind die empfohlenen Kulturmedien: Glucosado Sabourad und Benett, unter anderem.

Glucosado Sabouraud Kulturmedium

Es ist das am häufigsten verwendete Kulturmedium bei Pilzen und bestimmten filamentösen Bakterien wie Streptomyces. Glucose wird als Kohlenstoffquelle und Pepton als Stickstoffquelle verwendet.

Es enthält auch Agar, Chloramphenicol und Triptein. Der pH-Wert sollte zwischen 5,5 und 6 gehalten werden.

Benett Kulturmedium

Dieses Medium wird auch häufig zur Kultivierung von Streptomyces verwendet. Die Kohlenstoffquelle ist Glucose, während die Stickstoffquelle Fleisch- oder Hefeextrakt ist.

Zu seinen Bestandteilen gehören auch Kasein und Agar. Der ideale pH-Wert für dieses Kulturmedium beträgt 7,3.

Anwendungen

Antibiotikaproduktion

Streptomyces zeichnen sich dadurch aus, dass sie etwa 80% der derzeit bekannten Antibiotika produzieren. Diese Produktion von Antibiotika wird durch Umweltsignale wie pH-Wert, Temperatur und Menge der verfügbaren Nährstoffe vermittelt.

Zu den Antibiotika, die von den verschiedenen Streptomyces-Arten produziert werden, gehören:

• Clavulansäure
• Chloramphenicol
• Chlortetracyclin
• Streptomycin
• Fosfomycin
• Neomycin
• Tetracyclin
• Kanamycin

Pathogenese

Streptomyces-Bakterien sind im Allgemeinen für den Menschen nicht pathogen. Unter bestimmten Bedingungen einer Depression des Immunsystems können sie jedoch Pathologien wie Myketome, Peritonitis, chronische Perikarditis, Septikämie, Panniculitis, zervikale Lymphadenitis und Endokarditis verursachen.

Die Bakterien können durch Verletzungen oder Wunden auf der Haut in den Körper gelangen. Von dort kann es in den Blutkreislauf gelangen und zu verschiedenen Organen gelangen, wo es Chaos anrichten kann.

Wenn es nicht in den Blutkreislauf gelangt, verbleibt es in den Hautschichten und erzeugt Läsionen, von denen die häufigsten Myketome sind.

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