Streptomykeetit

Streptomyces
Streptomyces kasvustoa
Streptomyces kasvustoa
Tieteellinen luokittelu
Domeeni: Bacteria
Kunta: Bacillati
Pääjakso: Actinomycetota
Luokka: Actinomycetes
lahko: Streptomycetales
Heimo: Streptomycetaceae
Suku: Streptomyces

Streptomykeetit, tieteelliseltä nimeltään Streptomyces, ovat tyypillisiä maaperäbakteereja, jotka esiintyvät yleisesti myös muunlaisissa ympäristöissä kuten komposteissa, rehuissa, sedimenteissä sekä erilaisissa vesiympäristöissä sekä rakennuksissa. Streptomykeetit aiheuttavat esimerkiksi perunarupea.

Streptomykeetit ovat suurin aktinobakteereihin kuuluva suku, ja kuten muutkin aktinobakteerit, ne ovat gramposiitivisia ja niillä on suuri genomi, jossa on paljon guaniini ja sytosiini emäksiä. Streptomykeetit tuottavat itiöitä sekä metaboliitteja, joista useita käytetään antibiootteina . Lisäksi streptomykeettien metaboliasta syntyvä yhdiste saa aikaan maaperälle ominaisen hajun.

Streptomykeettien ekologia

Streptomykeetit keräävät ravinteita maaperästä sekä mätänevästä kasviaineksesta kasvattamalla hyyfeja, jotka luovat rihmaston, kuten sienillä. Kun rihmasto substraattien orgaanisten yhdisteiden imeytymistä varten on tarpeeksi laaja, streptomykeetit kehittävät hyyfejä, jotka kasvavat ylöspäin, ulos maannoksesta ja ilmaan. Nämä ilmahyyfit vapauttavat itiöitä, jotka leviävät ympäristöön. Streptomykeetit tuottavat pääasiassa pienimolekyylisiä antimikrobisia yhdisteitä, joilla ne saavuttavat kilpailuedun elinympäristössään.

Streptomykeettien rihmastoa

Streptomykeetit ihmisen elinympäristöissä

Streptomykeettien esiintymistä kotipölyssä tapahtui 47 näytteessä PCR -menetelmällä vain 36 prosentissa. Viljelemällä streptomykeettejä esiintyi jopa 81 prosenttia. Streptomykeettien esiintyminen kotipölyssä oli yhteydessä kosteusvaurioon PCR -menetelmällä, kun taas viljelemällä yhteys ei ollut niin selvä.

Toteaminen

Streptomykeettien ja yleensäkin mikrobien toteamiseen käytetään perinteisesti viljelymenetelmiä, joilla kuitenkin saadaan esiin pieni juuri sillä kasvualustalla elinkykyinen osa mikrobipopulaatiosta. Polymeraasiketjureaktioon (PCR) perustuvat toteamismenetelmät tunnistavat DNA:ta, eivätkä ole riippuvaisia mikrobin elinkyvystä.

Yhteys hengityselinsairauksiin

Solu- ja eläinkokeissa kosteusvauriorakennuksista eristettyjen streptomykeettien on todettu aiheuttavan korkeita tulehdusvasteita. Suurina pitoisuuksina, joita esiintyy muun muassa maatalousympäristöissä heinää ja rehua käsitellessä, ne saattavat aiheuttaa hengityselinsairauksia kuten allergista alveoliittia.

2-etyyliheksanoli

2-etyyliheksanolin kaava
Pääartikkeli: 2-etyyliheksanoli

2-etyyliheksanoli on rasvaliukoinen orgaaninen yhdiste, jota streptomykeetit tuottavat. 2-etyyliheksanoli on kosteus- ja mikrobivaurioita indikoiva yhdiste. 2-etyyliheksanoli voidaan aistia makeahkona, imelähkönä hajuna mikäli yhdisteen hajukynnys ylittyy. Koska 2-etyyliheksanoli on rasvaliukoinen yhdiste, kertyy sitä kehoon tiloissa oleskellessa. Näin 2-etyyliheksanolin pitoisuus kehossa kasvaa koko ajan. Tämän takia pienikin määrä 2-etyyliheksanolia sisäilmassa voi olla haitallista. 2-etyyliheksanoli on hyvin haihtuva aine.

Streptomykeetit lääkekäytössä

Streptomykeetit tuottavat kaksi kolmasosaa kliinisesti merkittävistä, luonnosta eristetyistä antibiooteista. Streptomykeettejä on käytetty lääkeaineiden tuottoon jo kymmeniä vuosia.

Streptomykeeteistä on eristetty useita tärkeitä antibiootteja, kuten neomysiini, streptomysiini, kloramfenikoli, tetrasykliini, daptomysiini, fosfomysiini, linkomysiini sekä useita muita. Lisäksi streptomykeeteistä on eristetty antimykoottisia yhdisteitä, kuten nystatiini sekä antiparasiittisia yhdisteitä kuten avermektiini, josta on johdettu lääkeaine ivermektiini.

Lisäksi streptomykeetit tuottavat makromolekyylisiä yhdisteitä, kuten eri bakteerilajeille spesifejä toksiineja, joiden lääkekäyttöä tutkitaan. Tällaisia ovat esimerkiksi Umb-partikkelit, joita Streptomyces coelicolor tuottaa muita streptomykeettejä vastaan.

Lähteet

  1. 1 2 3 4 TerveSuomi: Väitöskirja-artikkeli: Streptomykeettien toteaminen ja monimuotoisuus sisäympäristössä demo.seco.tkk.fi. Viitattu 16.12.2020.
  2. ↑ Michael T. Madigan, Kelly S. Bender, Daniel H. Buckley, W. Matthew Sattley, David A. Stahl: Brock biology of microorganisms. Harlow: Pearson Education Limited, 2022. ISBN 978-1292404790
  3. 1 2 Kieser T, Bibb MJ, Buttner MJ, Chater KF, Hopwood DA: Practical Streptomyces genetics. Norwich: Innes, 2000. ISBN 978-0-7084-0623-6
  4. ↑ Encyclopedia of life sciences. Chichester: Wiley, 2005. doi:10.1002/9780470015902.a0020392.pub2 ISBN 978-0-470-01617-6
  5. ↑ Dennis Claessen, Wouter de Jong, Lubbert Dijkhuizen, Han A.B. Wösten: Regulation of Streptomyces development: reach for the sky! Trends in Microbiology, 2006-07, 14. vsk, nro 7, s. 313–319. doi:10.1016/j.tim.2006.05.008 Artikkelin verkkoversio. (englanniksi)
  6. ↑ Khorshed Alam, Arpita Mazumder, Suranjana Sikdar, Yi-Ming Zhao, Jinfang Hao, Chaoyi Song, Yanyan Wang, Rajib Sarkar, Saiful Islam, Youming Zhang, Aiying Li: Streptomyces: The biofactory of secondary metabolites. Frontiers in Microbiology, 29.9.2022, 13. vsk. PubMed:36246257 doi:10.3389/fmicb.2022.968053 ISSN 1664-302X Artikkelin verkkoversio.
  7. ↑ sisäilman pilaajat,2-Etyyliheksanoli,TXIBPVC muovimatto,kosteusvaurio,aineenvaihduntatuote www.ositum.fi. Arkistoitu 20.1.2022. Viitattu 16.12.2020.
  8. ↑ Maaperän bakteerit valjastetaan tuottamaan lääkkeitä ts.fi. 17.3.2005. Viitattu 16.12.2020.[vanhentunut linkki]
  9. 1 2 3 4 5 Michael T. Madigan, Kelly S. Bender, Daniel H. Buckley, W. Matthew Sattley, David A. Stahl: Brock biology of microorganisms. Harlow: Pearson Education Limited, 2022. ISBN 978-1-292-40506-3
  10. ↑ Qinqin Zhao, Savannah Bertolli, Young-Jun Park, Yongjun Tan, Kevin J. Cutler, Pooja Srinivas, Kyle L. Asfahl, Citlali Fonesca-García, Larry A. Gallagher, Yaqiao Li, Yaxi Wang, Devin Coleman-Derr, Frank DiMaio, Dapeng Zhang, S. Brook Peterson, David Veesler, Joseph D. Mougous: Streptomyces umbrella toxin particles block hyphal growth of competing species. Nature, 2.5.2024, 629. vsk, nro 8010, s. 165–173. PubMed:38632398 doi:10.1038/s41586-024-07298-z ISSN 0028-0836 Artikkelin verkkoversio. (englanniksi)

Aiheesta muualla