Streptomyces

Streptomyces
Cultivo de un Streptomyces sp.
Clasificación científica
Dominio:	Bacteria
Filo:	Actinobacteria
Orden:	Actinomycetales
Suborden:	Streptomycineae
Familia:	Streptomycetaceae
Género:	Streptomyces Waksman & Henrici 1943
Especies
S. ambofaciens S. achromogenes S. avermitilis S. coelicolor S. clavuligerus S. felleus S. ferralitis S. filamentosus S. griseus S. hygroscopicus S. iysosuperficus S. lividans S. nodosus S. noursei S. scabies S. somaliensis S. thermoviolaceus S. venezuelae S. tsukubaensis S. violaceoruber y unas 500 especies adicionales.

Streptomyces es el género más extenso de actinobacterias, un grupo de bacterias gram positivas de contenido GC generalmente alto.^[1] Se encuentran predominantemente en suelos y en la vegetación descompuesta y la mayoría produce esporas (también denominadas conidios) en los extremos de las hifas aéreas. Se distinguen por el olor a «tierra húmeda» que desprenden, resultado de la producción de un metabolito volátil, la geosmina.

Las especies del género Streptomyces se caracterizan por poseer un metabolismo secundario (rutas metabólicas no requeridas para la supervivencia) complejo.^[1] Producen numerosos antibióticos de uso clínico como estreptomicina, ácido clavulánico, neomicina, cloranfenicol, etc. Streptomyces es raramente patógenos, aunque pueden producir infecciones en humanos, tales como micetoma por S. somaliensis y S. sudanensis. En las plantas, S. caviscabies y S. scabies ocasionan costras.

Genómica

El genoma completo de S. coelicolor A3(2), fue publicado en 2002.^[2] En esa fecha era el genoma bacteriano más grande conocido. La secuencia genómica de S. avermitilis fue completada en 2003.^[3] Este fue el primer genoma secuenciado de un microorganismo de uso industrial. Ambos genomas tienen un único cromosoma lineal, en contraste con la mayoría del resto de las bacterias que contienen cromosomas circulares. La secuencia genómica de S. scabies, una especie que causa costras en la patata, ha sido completada recientemente.

Biotecnología

En los últimos años, Streptomyces spp. ha sido objeto de investigaciones en biotecnología para la producción de proteínas recombinantes humanas. Tradicionalmente, escherichia coli era la especie de elección para albergar genes eucariotas puesto que es una bacteria bien conocida y fácil de trabajar.^{[4] [5]} Sin embargo, E. coli introduce algunos problemas tales como una glicosilación incorrecta (o una ausencia de la misma) y un plegamiento proteínico incorrecto, resultando en insolubilidad y pérdida de bioactividad del producto.^[6] Streptomyces spp., por otro lado, tiene la habilidad de secretar proteínas recombinantes correctamente plegadas en el medio de producción, lo que simplifica los pasos subsecuentes de purificación. Estas características, entre otras, hacen de Streptomyces spp. una alternativa mas atractiva que otras bacterias como E. coli y Bacillus subtilis.

Medicina

Streptomyces es el género que produce el mayor número de antibióticos,^[7] tanto bactericidas como fungicidas, y también un amplio rango de compuestos bioactivos como inmunosupresores.

• Antibióticos antifúngicos
  • Nistatina (S. noursei)
  • Anfotericina B (S. nodosus)
  • Pimaricina (S. natalensis)
• Antibióticos antibacterianos
  • Eritromicina (S. erythreus)
  • Espiramicina (S. ambofaciens)
  • Neomicina (S. fradiae)
  • Estreptomicina (S. griseus)
  • Tetraciclina (S. rimosus)
  • Vancomicina (S. orientalis)
  • Rifamicina (S. mediterranei)
  • Cloranfenicol (S. venezuelae)
  • Daptomicina (S. roseosporus)
• Inmunosupresores
  • Tacrolimus (S. tsukubaensis)
  • Sirolimus (S. hygroscopicus)

Referencias

1. ↑ ^{a b} Madigan M; Martinko J (editors). (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th ed. edición). Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1. 
2. ↑ Bentley SD, et al. (2002). «Complete genome sequence of the model actinomycete "Streptomyces coelicolor" A3(2).». Nature 417:  pp. 141–147. PMID 12000953. http://www.nature.com/nature/journal/v417/n6885/abs/417141a.html. 
3. ↑ Ikeda H; Ishikawa J; Hanamoto A; Shinose M; Kikuchi H; Shiba T; Sakaki Y; Hattori M; Omura S (2003). «Complete genome sequence and comparative analysis of the industrial microorganism Streptomyces avermitilis.». Nat. Biotechnol. 21:  pp. 526–531. PMID 12692562. http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nbt/journal/v21/n5/abs/nbt820.html. 
4. ↑ Brawner M, Poste G, Rosenberg M, Westpheling J (1991). «Streptomyces: a host for heterologous gene expression». Curr Opin Biotechnol 2 (5):  pp. 674-81. PMID 1367716. 
5. ↑ Payne G, DelaCruz N, Coppella S (1990). «Improved production of heterologous protein from Streptomyces lividans». Appl Microbiol Biotechnol 33 (4):  pp. 395-400. PMID 1369282. 
6. ↑ Binnie C, Cossar J, Stewart D (1997). «Heterologous biopharmaceutical protein expression in Streptomyces». Trends Biotechnol 15 (8):  pp. 315-20. PMID 9263479. 
7. ↑ Millind G. Watve. Rashmi Tickoo. Maithili M. Jog Bhalachandra D. Bhole (septiembre 2001). «How many antibiotics are produced by the genus Streptomyces» (en inglés). Arch microbiol 176 (5):  pp. 386-390. PMID 11702082. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11702082. 

Lecturas adicionales

• Baumberg S (1991). Genetics and Product Formation in Streptomyces. Kluwer Academic. ISBN 978-0-306-43885-1. 
• Gunsalus IC (1986). Bacteria: Antibiotic-producing Streptomyces. Academic Press. ISBN 978-0-12-307209-2. 
• Hopwood DA (2007). Streptomyces in Nature and Medicine: The Antibiotic Makers. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-515066-7. 

Enlaces externos

• S. avermitilis genome homepage (Kitasato Institute for Life Sciences)
• S. coelicolor A3(2) genome homepage (Sanger Institute)
• Streptomyces.org.uk homepage (John Innes Centre)
• ScoDB - the S. coelicolor A3(2) genome annotation server
• Streptomyces Genome Projects from Genomes OnLine Database