STREPTOMYCES GRISEUS: CIRI, KITARAN HIDUP DAN KEGUNAANNYA - BIOLOGI - 2026

Streptomyces griseus adalah sejenis bakteria aerobik, Gram positif. Ia tergolong dalam kumpulan Actinobacteria, dalam pesanan Actinomycetales dan keluarga Streptomycetaceae.

Mereka adalah bakteria biasa di dalam tanah. Mereka dijumpai berkaitan dengan akar tanaman di rizosfera. Beberapa strain juga telah diasingkan dalam sampel perairan laut dalam dan endapan dan di ekosistem pesisir.

Streptomyces griseus dilihat dengan Mikroskop Elektron Pengimbasan. Pengarang: Docwarhol, dari Wikimedia Commons. Kesesuaian spesies ini terhadap kepelbagaian ekosistem telah menghasilkan variasi genetik penting yang telah cuba dikelaskan dalam ekar.

Spesies ini, seperti spesies Streptomyces lain, menghasilkan sebilangan besar metabolit sekunder, yang memberikan kepentingan komersial yang besar. Antaranya, streptomisin (antibiotik aminoglikosida) menonjol, antibiotik pertama yang digunakan berkesan terhadap tuberkulosis.

ciri-ciri

S. griseus adalah bakteria aerobik Gram positif yang menghasilkan mycelia. Dinding selnya tebal, terdiri terutamanya dari peptidoglikan dan lipid.

Spesies ini mengembangkan miseliat substrat dan udara. Kedua-dua jenis miselium ini mempunyai morfologi yang berbeza. Hifa dari miselium substrat boleh berdiameter 0,5 - 1 µm. Miselium udara adalah filamen dan sedikit bercabang.

Dalam medium kultur, misilia ini menampilkan warna kelabu yang berbeza. Bahagian belakang koloni berwarna kelabu-kekuningan. Mereka tidak menghasilkan pigmen melanin.

Rantai spora boleh lentur dan terdiri daripada 10-50 spora. Permukaan ini licin.

Spesies ini menggunakan glukosa, xilosa, manitol atau fruktosa sebagai sumber karbon. Dalam media kultur dengan arabinose atau rhamnose, tidak ada pertumbuhan koloni yang diperhatikan.

Suhu optimum untuk pengembangannya berkisar antara 25 - 35 ° C.

Mereka tumbuh dalam berbagai pH, antara 5 dan 11. Namun, pertumbuhannya optimum di lingkungan alkali dengan pH 9, itulah sebabnya ia dianggap alkalofil.

Genetik

Genom S. griseus telah dijelaskan sepenuhnya. Ia mempunyai kromosom linear dengan lebih daripada lapan juta pasangan asas. Kehadiran plasmid belum diperhatikan.

Kromosom mempunyai lebih daripada 7000 ORF (urutan RNA bingkai terbuka). Untuk lebih daripada 60% urutan ini, fungsi yang mereka tunaikan sudah diketahui. Kandungan GC untuk S. griseus kira-kira 72%, yang dianggap tinggi.

Metabolit sekunder

Sebilangan besar spesies Streptomyces menghasilkan sebilangan besar metabolit sekunder. Antaranya kita dapati antibiotik, imunosupresan dan penghambat enzim.

Begitu juga, bakteria ini mampu menghasilkan beberapa enzim penting industri, seperti isomerase glukosa atau transglutaminase.

Dalam kes S. griseus, metabolit sekunder yang paling penting adalah streptomisin. Walau bagaimanapun, organisma ini menghasilkan sebatian lain, seperti jenis fenol tertentu yang sangat berkesan dalam mengawal pelbagai kulat fitopatogenik.

Taksonomi

Spesies ini mula-mula dijelaskan dari isolat tanah dari kawasan Rusia. Penyelidik Krainsky pada tahun 1914 mengenalinya sebagai Actinomyces griseus.

Kemudian, Waskman dan Curtis dapat mengasingkan spesies tersebut dalam pelbagai sampel tanah di Amerika Syarikat. Pada tahun 1943 Waskman dan Henrici mencadangkan genus Streptomyces berdasarkan morfologi dan jenis dinding sel spesies mereka. Penulis ini meletakkan spesies dalam genus ini pada tahun 1948.

Filogeni dan sinonim

Tiga subspesies telah dicadangkan untuk S. griseus. Walau bagaimanapun, kajian molekul telah menunjukkan bahawa dua dari taksa ini sesuai dengan spesies S. microflavus.

Dari sudut pandang filogenetik, S. griseus membentuk kumpulan dengan S. argenteolus dan S. caviscabies. Spesies ini mempunyai persamaan yang besar berkaitan dengan urutan RNA ribosom.

Berdasarkan perbandingan urutan RNA, ada kemungkinan untuk membuktikan bahawa beberapa taksa yang dianggap spesies selain S. griseus mempunyai komposisi genetik yang sama.

Oleh itu, nama-nama ini telah menjadi sinonim dengan spesies tersebut. Antaranya kita mempunyai S. erumpens, S. ornatus dan S. setonii.

Kitaran biologi

Spesies Streptomyces menghasilkan dua jenis miselium semasa perkembangannya. Mycelium substrat yang membentuk fasa vegetatif dan miselium udara yang akan menimbulkan spora

Pembentukan miselium substrat

Ini berasal selepas percambahan spora. Hypae berdiameter 0,5-1 µm. Ini tumbuh dari puncak dan menimbulkan kesan, menghasilkan matriks hiphae yang kompleks.

Terdapat sebilangan kecil septa yang dapat menunjukkan banyak salinan genom. Selama fasa ini, bakteria memanfaatkan nutrien yang ada di persekitaran untuk mengumpulkan biomas.

Ketika miselium ini berkembang, terdapat sel kematian beberapa septa. Di miselium substrat matang, segmen hidup dan mati bergantian.

Apabila bakteria berkembang di tanah atau tanaman terendam, fasa vegetatif adalah dominan.

Pembentukan miselium udara

Pada satu ketika perkembangan koloni, miselium dengan sedikit cabang mula terbentuk. Di S. griseus filamen panjang terbentuk yang bercabang sangat sedikit.

Nutrien yang diperlukan untuk pembentukan miselium ini diperoleh daripada lisis sel miselium substrat. Pada fasa ini spesies menghasilkan metabolit sekunder yang berbeza.

Pembentukan spora

Pada fasa ini, hyphae menghentikan pertumbuhan mereka dan mula berpecah secara melintang. Serpihan ini cepat berubah menjadi spora bulat.

Rantai spora terbentuk yang terdiri daripada kira-kira lima puluh sel. Spora berbentuk sfera hingga bujur, berdiameter 0,8-1,7 µm dan dengan permukaan licin.

Permohonan

Penggunaan utama yang berkaitan dengan S. griseus adalah pengeluaran streptomisin. Ini adalah antibiotik bakteria. Ia pertama kali dikesan pada tahun 1943 oleh Albert Schatz dalam jenis spesies.

Streptomisin adalah salah satu rawatan yang paling berkesan untuk merawat batuk kering yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis.

Walau bagaimanapun, S. griseus mempunyai kegunaan lain. Spesies ini menghasilkan antibiotik lain, antaranya ada yang menyerang tumor. Ia juga menghasilkan enzim proteolitik yang digunakan secara komersial, seperti pronases. Enzim ini menyekat ketidakaktifan saluran natrium.

Sebaliknya, dalam beberapa tahun terakhir telah ditentukan bahawa S. griseus menghasilkan bahan mudah menguap dari kumpulan fenol yang disebut carvacrol. Bahan ini mempunyai keupayaan untuk menghambat pertumbuhan spora dan miselia pelbagai kulat fitopatogenik.

Rujukan

1. Anderson A dan E Wellington (2001) Taksonomi Streptomyces dan genera yang berkaitan. Jurnal Antarabangsa Mikrobiologi Sistematik dan Evolusi 51: 797-814.
2. Danaei M, A Baghizadeh ,, S Pourseyedi, J Amini dan M Yaghoobi (2014) Pengawalan biologi penyakit kulat tumbuhan menggunakan bahan mudah menguap Streptomyces griseus. European Journal of Experimental Biology 4: 334-339.
3. Horinouchi S (2007) Perlombongan dan penggilap harta karun dalam gen bakteria Streptomyces. Biosci. Bioteknologi. Biokimia 71: 283-299.
4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori dan S Horinouchi (2008) Urutan genom mikroorganisma penghasil streptomisin Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
5. Rong X dan Y Huang (2010) Penilaian taksonomi clade Streptomyces griseus menggunakan analisis urutan multilokus dan hibridisasi DNA-DNA dengan cadangan untuk menggabungkan 29 spesies dan tiga subspesies sebagai 11 spesies genom. Jurnal Antarabangsa Mikrobiologi Sistematik dan Evolusi 60: 696-703.
6. Yepes A (2010) Sistem dua komponen dan peraturan pengeluaran antibiotik dari Streptomyces coelicolor. Tesis untuk mendapatkan gelaran Doktor dari University of Salamanca, Sepanyol. 188 hlm.