STREPTOMYCES GRISEUS: CARACTÉRISTIQUES, CYCLE DE VIE ET UTILISATIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Streptomyces griseus est une espèce de bactéries aérobies à Gram positif. Il appartient au groupe des Actinobactéries, de l'ordre des Actinomycetales et de la famille des Streptomycetaceae.

Ce sont des bactéries courantes dans le sol. Ils ont été trouvés en association avec des racines de plantes dans la rhizosphère. Certaines souches ont également été isolées dans des échantillons d'eaux et de sédiments marins profonds et dans des écosystèmes côtiers.

Streptomyces griseus vu avec un microscope électronique à balayage. Auteur: Docwarhol, de Wikimedia Commons La capacité de cette espèce à s'adapter à une grande diversité d'écosystèmes a généré des variations génétiques importantes qui ont été tentées d'être classées en écovars.

Cette espèce, comme les autres espèces de Streptomyces, produit un grand nombre de métabolites secondaires, ce qui lui confère une grande importance commerciale. Parmi eux, la streptomycine (antibiotique aminoside) se démarque, premier antibiotique utilisé efficacement contre la tuberculose.

caractéristiques

S. griseus est une bactérie aérobie à Gram positif qui produit des mycéliums. La paroi cellulaire est épaisse, composée principalement de peptidoglycane et de lipides.

Cette espèce développe à la fois des mycéliums substrats et aériens. Les deux types de mycélium ont une morphologie différente. Les hyphes du mycélium du substrat peuvent avoir un diamètre de 0,5 à 1 µm. Le mycélium aérien est filamenteux et peu ramifié.

En milieu de culture, ces mycéliums présentent différentes nuances de gris. Le revers de la colonie est gris-jaunâtre. Ils ne produisent pas de pigments de mélanine.

Les chaînes de spores sont rectiflexibles et se composent de 10 à 50 spores. La surface de ceux-ci est lisse.

L'espèce utilise le glucose, le xylose, le mannitol ou le fructose comme source de carbone. Dans les milieux de culture contenant de l'arabinose ou du rhamnose, aucune croissance de colonies n'est observée.

La température optimale pour son développement varie de 25 à 35 ° C.

Ils poussent dans une large gamme de pH, entre 5 et 11. Cependant, sa croissance est optimale dans des environnements alcalins avec un pH de 9, c'est pourquoi il est considéré comme alcalin.

La génétique

Le génome de S. griseus a été complètement séquencé. Il a un chromosome linéaire avec plus de huit millions de paires de bases. La présence de plasmides n'a pas été observée.

Le chromosome a plus de 7000 ORF (séquences d'ARN à cadre ouvert). Pour plus de 60% de ces séquences, la fonction qu'elles remplissent est connue. La teneur en GC pour S. griseus est d'environ 72%, ce qui est considéré comme élevé.

Métabolites secondaires

La plupart des espèces de Streptomyces produisent un grand nombre de métabolites secondaires. Parmi ceux-ci, on trouve des antibiotiques, des immunosuppresseurs et des inhibiteurs enzymatiques.

De même, ces bactéries sont capables de produire certaines enzymes importantes sur le plan industriel, telles que la glucose isomérase ou la transglutaminase.

Dans le cas de S. griseus, le métabolite secondaire le plus important est la streptomycine. Cependant, cet organisme produit d'autres composés, tels que certains types de phénols qui sont très efficaces pour contrôler divers champignons phytopathogènes.

Taxonomie

L'espèce a été décrite pour la première fois à partir d'isolats de sol provenant d'une région de Russie. Le chercheur Krainsky en 1914 l'identifie comme Actinomyces griseus.

Plus tard, Waskman et Curtis ont pu isoler l'espèce dans divers échantillons de sol aux États-Unis. En 1943, Waskman et Henrici ont proposé le genre Streptomyces en fonction de la morphologie et du type de paroi cellulaire de leur espèce. Ces auteurs placent l'espèce dans ce genre en 1948.

Phylogénie et synonymes

Trois sous-espèces avaient été proposées pour S. griseus. Cependant, des études moléculaires ont révélé que deux de ces taxons correspondent à l'espèce S. microflavus.

D'un point de vue phylogénétique, S. griseus forme un groupe avec S. argenteolus et S. caviscabies. Ces espèces présentent une grande similitude par rapport aux séquences d'ARN ribosomal.

Sur la base de la comparaison des séquences d'ARN, il a été possible d'établir que certains taxons considérés comme des espèces autres que S. griseus ont la même composition génétique.

Par conséquent, ces noms sont devenus synonymes de l'espèce. Parmi ceux-ci, nous avons S. erumpens, S. ornatus et S. setonii.

Cycle biologique

Les espèces Streptomyces produisent deux types de mycélium au cours de leur développement. Le mycélium substrat qui constitue la phase végétative et le mycélium aérien qui donnera naissance aux spores

Formation de mycélium de substrat

Cela prend naissance après la germination de la spore. Les hyphes ont un diamètre de 0,5 à 1 µm. Celles-ci poussent à partir des apex et développent des ramifications, produisant une matrice complexe d'hyphes.

Peu de septa compartimentés sont présents qui peuvent présenter plusieurs copies du génome. Durant cette phase, les bactéries profitent des nutriments présents dans l'environnement pour accumuler de la biomasse.

Au fur et à mesure que ce mycélium se développe, il y a la mort cellulaire de certains septa. Dans le mycélium du substrat mature, les segments vivants et morts alternent.

Lorsque les bactéries se développent dans le sol ou dans les cultures submergées, la phase végétative est prédominante.

Formation de mycélium aérien

À un moment donné du développement des colonies, un mycélium avec moins de branches commence à se former. Chez S. griseus, il se forme de longs filaments très peu ramifiés.

La nutrition nécessaire à la formation de ce mycélium est obtenue à partir de la lyse des cellules de mycélium substrat. Dans cette phase, l'espèce produit les différents métabolites secondaires.

Formation de spores

Dans cette phase, les hyphes arrêtent leur croissance et commencent à se fragmenter transversalement. Ces fragments se transforment rapidement en spores arrondies.

Les chaînes de spores sont formées composées d'environ cinquante cellules. Les spores sont sphériques à ovales, de 0,8 à 1,7 µm de diamètre et avec une surface lisse.

Applications

La principale utilisation associée à S. griseus est la production de streptomycine. Ceci est un antibiotique bactéricide. Il a été détecté pour la première fois en 1943 par Albert Schatz dans des souches de l'espèce.

La streptomycine est l'un des traitements les plus efficaces pour traiter la tuberculose causée par Mycobacterium tuberculosis.

Cependant, S. griseus a d'autres utilisations. L'espèce produit d'autres antibiotiques, parmi lesquels certains s'attaquent aux tumeurs. Elle produit également des enzymes protéolytiques utilisées dans le commerce, telles que les pronases. Ces enzymes bloquent l'inactivation des canaux sodiques.

D'autre part, ces dernières années, il a été déterminé que S. griseus produit des substances volatiles du groupe des phénols appelé carvacrol. Cette substance a la capacité d'inhiber la croissance des spores et des mycéliums de divers champignons phytopathogènes.

Références

1. Anderson A et E Wellington (2001) La taxonomie des Streptomyces et des genres apparentés. Journal international de microbiologie systématique et évolutionnaire 51: 797-814.
2. Danaei M, A Baghizadeh,, S Pourseyedi, J Amini et M Yaghoobi (2014) Contrôle biologique des maladies fongiques des plantes à l'aide de substances volatiles de Streptomyces griseus. Journal européen de biologie expérimentale 4: 334-339.
3. Horinouchi S (2007) Exploitation et polissage du trésor dans le genre bactérien Streptomyces. Biosci. Biotechnol. Biochem.71: 283-299.
4. Ohnishi Y, J Ishikawa, H Hara, H Suzuki, M Ikenoya, H Ikeda, A Yamashita, M Hattori et S Horinouchi (2008) Séquence du génome du micro-organisme producteur de streptomycine Streptomyces griseus IFO 13350 Journal of Bacteriology 190: 4050 - 4060.
5. Rong X et Y Huang (2010) Évaluation taxonomique du clade Streptomyces griseus à l'aide d'une analyse de séquence multilocus et d'une hybridation ADN-ADN avec la proposition de combiner 29 espèces et trois sous-espèces en 11 espèces génomiques. Journal international de microbiologie systématique et évolutionnaire 60: 696-703.
6. Yepes A (2010) Systèmes à deux composants et régulation de la production d'antibiotiques à partir de Streptomyces coelicolor. Thèse pour obtenir le titre de docteur de l'Université de Salamanque, Espagne. 188 pp.