Vòng đời Streptomyces

Streptomyces có chu kỳ sống phức tạp bao gồm: hình thành các bào tử và các loại tế bào khác. Thông thường, một bào tử nảy mầm trong điều kiện phải có chất nền để tạo ra thực vật hoặc các sợi nấm. Điều này bao gồm một mạng lưới các nhánh sợi nấm mọc lên và cắm vào bề mặt để hấp thu được chất dinh dưỡng.

Đáng chú ý, vài phân vùng có vách trong bề mặt sợi nấm. Kết quả là, nhiều bản sao của bộ gen được chứa trong "một tế bào".

Khi các chất dinh dưỡng đang khan hiếm (hoặc để đáp ứng với các tín hiệu khác), một số sợi nấm bắt đầu phát triển ra khỏi bề mặt và ra ngoài không khí. Trong các loại mới của sợi nấm, vách phân vùng được hình thành thường xuyên hơn. Đồng thời, các sợi nấm bề mặt bị một quá trình chết tế bào theo chương trình và nội dung của nó được tái sử dụng bởi các sợi nấm phát triển. Cuối cùng,, quá trình phân vùng đầy đủ và năng suất dây chuyền đẹp của bào tử. Mỗi bào tử có chứa một bản sao của bộ gen.

Bào tử của Streptomyces

Streptomyces và họ hàng của nó đã trở nên phổ biến nhờ vào khả năng sản xuất ra các chế phẩm như:

  • Thuốc kháng sinh (antibacterials): streptomycin, erythromycin, tetracyclin, neomycin, chloramphenicol, vancomycin, gentamicin.
  • Thuốc kháng nấm: nystatin, amphotericin.
  • Thuốc chống ung thư: doxorubicin, bleomycin, mitomycin.
  • Ức chế miễn dịch: rapamycin.
  • Thuốc diệt cỏ: bialaphos.

Quá trình sinh tổng hợp của các hợp chất này khá khó khăn. Quy định một cách cẩn thận với các quá trình của sự phân lập tế bào, bắt đầu trong việc chuyển đổi sang sợi nấm trên môi trường thạch hoặc trong giai đoạn cuối theo cấp số nhân (trong các môi trường nuôi cấy lỏng).

Tuy nhiên, trong điều kiện phòng thí nghiệm tiêu chuẩn, việc sản xuất các chất chuyển hóa không cần thiết cho Streptomyces là đột biến thiếu khả năng sản xuất các hợp chất khả thi và không bị suy giảm trong quá trình tăng trưởng.

Vì có cấu trúc tế bào nấm trong tế bào của chúng, nên cũng giống như nấm, streptomyces cũng có chu kì đời sống phức tạp. Trong giai đoạn tăng trưởng phát triển DNA Streptomyces có sự nhân rộng diễn ra mà không có sự phân chia tế bào, tạo cấu trúc sợi như đề cập trước đó. Streptomyces tải nạp và phân tán thông qua việc hình thành các bào tử, bào tử nấm được gọi là conidia, sau thời kì sinh trưởng, sinh dưỡng. Các bào tử được sản xuất trên không thể gọi là bào tử sợi, các bào tử đó sinh trưởng trên vật chủ. Bởi vì chu kỳ sống phức tạp của Streptomyces tương tự như của sinh vật chuẩn đa bào, nó cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng nghiên cứu sự phát triển của các hệ thống phức tạp này bằng cách sử dụng một hệ thống đơn giản hơn để giải thích.

Sự sinh trưởng của Streptomyces

Sự so sánh giữa Streptomyces và nấm.

  • Các điểm tương đồng được tìm thấy giữa Streptomyces và nấm là kết quả của tiến hóa hội tụ, thích nghi với môi trường tương tự như hoại sinh vi sinh vật đất.
  • Có sự khác biệt quan trọng ở cấp độ tế bào và phân tử giữa nấm (sinh vật nhân chuẩn) và vi khuẩn (sinh vật nhân sơ).
  • Streptomyces sinh vật là vi khuẩn (Eubacteria).
  • Streptomyces có chu kỳ sống phức tạp bao gồm hình thành các bào tử và các loại tế bào khác.