Строение актиномицеты: Актиномицеты

Содержание

Актиномицеты

Актиномицеты (лучистые грибы по старым классификациям) — формы бактерий, имеющие истинный, но не имеющие перегородок мицелий. Мицелиальный (в виде ветвящихся нитей) рост этих грамположительных бактерий придает им внешнее сходство с грибами. Это сходство усиливается вследствие наличия у высших форм актиномицетов наружных неполовых спор, которые называются конидиями.

В отличие от грибов, актиномицеты имеют прокариотическое строение клетки, несодержат в клеточной стенке хитина или целлюлозы, размножаются только бесполым путем. У низших актиномицетов мицелий фрагментируется на типичные одноклеточные бактерии. Мицелий актиномицетов подразделяют на субстратный (в субстрате) и воздушный. К мицелиальным бактериям относят микобактерии, род накардий и актиномицетов, несколько родов высших актиномицет.

Представители рода Mycobacterium, в который входят возбудители туберкулеза, являются кислотоустойчивыми микроорганизмами, плохо воспринимающими краски.

Их высокая резистентность во внешней среде, кислотоустойчивость и ряд других свойств связана с особым составом клеточной стенки, большим содержанием липидов и воска.

У представителей родов Actinomyces и Nocardia мицелий выражен в значительно большей степени, чем у микобактерий, однако в старых культурах они также проявляют тенденцию фрагментироваться на отдельные клетки неправильной формы. Микроорганизмы рода Actinomyces являются анаэробами, Nocardia — аэробами, многие из которых проявляют кислотоустойчивость.

Микроорганизмы, относящиеся к высшим актиномицетам (рода Streptomyces, Micromonospora) образуют мицелий и размножаются наружными неполовыми спорами или конидиями. Обычным местом обитания для большинства из них является почва. Однако ряд видов актиномицет и нокардий могут инфицировать раны и вызывать образование абсцессов. Для актиномицетов характерно образование друз — плотных “зерен” в гное, представляющих собой беспорядочно переплетенные в центре нити мицелия с радиально отходящими на периферию колбовидно расширенными на концах “дубинками”.

С некоторыми актиномицетами (например, стрептомицетами) связана способность выработки антибиотиков.

Строение актиномицетов

Строение и роль актиномицетов

Царство Bacteria

Отдел Firmicutes

Класс Thallobacteria

Порядок Actinomycetales

Представители: Actinomyces, Streptomyces, Nocardia

Mycobacterium tuberculosus.

Актиномицеты (лучистые грибки) — это прокариоты, образующие

Мицелий (грибницу) — тело, состоящее из тонких ветвящихся нитей –гиф диаметром 0,1 мкм (рис.14). Мицелий актиномицетов обычно снежно-белого цвета, реже образуются пигменты, которые выделяются в окружающую среду. Мицелий актиномицетов чаще состоит из воздушной и субстратной частей.

Субстратный мицелий погружен в питательную основу — субстрат и служит для питания. Воздушный мицелий находится над субстратом и служит для размножения.

Цитологические актиномицеты — типичные прокариоты. Тело одноклеточное, имеется Нуклеоид, Мезосомы, рибосомы 70S-типа. Клеточная стенка грамположительная, содержит до 90% Пептидогликана (муреина).

воздушный мицелий

Субстратный мицелий

Рис. 14. Морфология актиномицетов: общий вид колонии:

А) Сверху; Б) Сбоку.

Размножение чаще спорами. На кончиках воздушного мицелия имеются различного вида спороносцы (рис.15), в которых образуются споры двумя основными способами: Фрагментацией и сегментацией. При Фрагментации Гифы распадаются на палочковидные и кокковидные клетки, из которых образуются споры.

А Б В

Рис. 15. Виды спороносцев: А –неспиральные; Б— спиральные;

В – мутовчатые

Актиномицеты весьма засухоустойчивы. Их количество велико в сухих почвах, там, где бактерии угнетены.

Значение актиномицетов

1). Минерализаторы органического вещества в природе, компоненты круговорота веществ.

2).Участвуют в системе гумусообразования.

3). Используются для получения антибиотиков.

4).Вызывают болезни животных и человека — Актиномикозы (ту-беркулез, проказа).

Характеристика и строение актиномицетов — Микроорганизмы

Актиномицеты, или лучистые грибки – это микроорганизмы, в частности – бактерии, которые имеют способность на определенном этапе своего развития формировать тонкий мицелий (нити, как у грибов). За эту особенность их и называли поначалу лучистыми грибами. Актиномицеты являются грамположительными, они не имеют полностью оформленного ядра, поэтому относятся к классу предъядерных.

Характеристика и строение актиномицетов – вот главные вопросы, которые позволяют выделить их в царство бактерий, а не грибов. Актиномицеты распространены в почве, в этой среде могут существовать все виды данных микроорганизмов. В почве они занимаются разложением гумусовых масс.

В процессе своего развития актиномицет приобретает мицелий, что позволяет образовывать устойчивую колонию данных микроорганизмов. Мицелий делится на первичный и вторичный – субстратный и воздушный. Как становится понятно из их названий, первый находится в почве, второй же – в атмосфере, он является относительно подвижным. Воздушный мицелий более прочный и содержит большее количество ДНК и ферментов, а на поверхности воздушного мицелия располагаются палочковичные структуры, позволяющие ему цепляться и фиксироваться в определенных местах.

Разветвление актиномицетов происходит с помощью почкования. Существует множество видов актиномицетов, некоторые из них практически не образуют споры, а размножаются с помощью фрагментов мицелия, которые очень быстро распадаются. Другие же виды, которые имеют более продолжительные стадии роста и существования мицелия, могут различаться по способу и типу спорообразования. Это моноспоровые актиномицеты, олигоспоровые и полиспоровые.

Помимо почвы, второе по рейтингу место обитания актиномицетов – водоемы, в частности, их дно, нижний слой воды. До сих пор остается неизвестным, каким образом данные микроорганизмы туда попадают. Быть может, они живут и развиваются в донных слоях водоема, а может быть, их туда заносит с ливневыми стоками и другими способами вместе с почвой и ее элементами. Часто актиномицеты обнаруживают в теле человека, на его слизистых оболочках, что легко объяснимо их обширностью и распространением. Большинство форм актиномицетов являются безопасными для человека, непатогенными. Но существуют редкие исключения, способные нанести существенный вред самочувствию и здоровью человека.

Актиномицеты — это… Что такое Актиномицеты?

Актиномицеты

Streptomyces sp.

Научная классификация

промежуточные ранги

Тип:	Актинобактерии (Actinobacteria)

Подкласс:

Actinobacteridae

Порядок:

Актиномицеты

Международное научное название

Actinomycetales Buchanan, 1917

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.

Актиномицеты (устар. лучистые грибки) — бактерии, имеющие способность к формированию на некоторых стадиях развития ветвящегося мицелия (некоторые исследователи, подчёркивая бактериальную природу актиномицетов, называют их аналог грибного мицелия тонкими нитями) диаметром 0,4—1,5 мкм, которая проявляется у них в оптимальных для существования условиях. Имеют кислотоустойчивый (англ. acid fast) тип клеточной стенки, которая окрашивается по Граму как грамположительная, однако по структуре ближе к грамотрицательным. Характеризуются высоким (60—75 %) содержанием ГЦ пар в ДНК.

Наиболее распространены в почве: в ней обнаруживаются представители почти всех родов актиномицетов. Актиномицеты обычно составляют четверть бактерий, вырастающих на традиционных средах при посевах их разведённых почвенных суспензий и 5—15 % прокариотной биомассы, определяемой с помощью люминесцентной микроскопии. Их экологическая роль заключается чаще всего в разложении сложных устойчивых субстратов; предположительно они участвуют в синтезе и разложении гумусовых веществ. Могут выступать симбионтами беспозвоночных и высших растений.

Строение

Косвенные данные позволят предположить у актиномицетов апикальный рост.

Дифференциация мицелия — процесс усложнения в процессе развития колонии актиномицета. Прежде всего она проявляется в делении на первичный (субстратный) и вторичный (воздушный) мицелий. Воздушный толще, он гидрофобен, содержит больше ДНК и ферментов, на поверхности его клеток имеются различные структуры (палочковидные, фиблиллы).

Мицелий с редкими перегородками, практически ценоцитный у спорообразующих, с частыми перегородками (септами) у форм, для которых мицелий распадается и близких к ним. Вегетативные клетки большинства форм делятся поперечными перегородками, Geodermatophilus и Dermatophilus — во взаимно перпендикулярных направлениях, некоторые актиномицеты содержат клетки с септами, проходящими в совершенно разных направлениях (спорангии Micromonospora, везикулы Frankia). Ветвление происходит по механизму почкования.

Часто дифференциация проявляется в образовании амицелиарных структур:

коремии — тесное переплетение слившихся гиф, склеенных слизью с оксидами железа;
агрегаты клеток;
кристаллы вторичных метаболитов;
«серные гранулы»;
склероции — утолщённые гифы с вакуолями, заполненными липидами, может прорастать как спора;
везикулы — инкапсулированные азотфиксирующие образования у Frankia.

В процессе старения цитоплазма клеток приобретает неравномерную электронную плотность, в ней перестают различаться рибосомы, граница нуклеоида расплывается, клеточная стенка становится тонкой и рыхлой, образуется микрокапсула. При автолизисе в цитоплазме образуются обширные светлые участки, нуклеоид распадается, в клеточной стенке образуются отверстия, клетка заполняется мембранными структурами, разрушающимися последними.

Жизненный цикл

Нокардиоформные актиномицеты редко образуют споры и размножаются преимущественно фрагментами быстро распадающегося мицелия. Актиномицеты, имеющие продолжительные мицелиальные стадии, различаются по типу спорообразования.

Спорообразование

По числу спор актиномицеты делят на моно- (например, Saccaromonospora, Micromonospora) олиго- (Actinomadura) и полиспоровые (Streptomyces), выделяя особо те, которые образуют спорангии. Спорообразование преимущественно экзогенное (Thermoactinomyces образует настоящие эндоспоры, однако в настоящее время этот род на основании хемотаксономических и генетических признаков, несмотря на выраженную мицелиальную стадию склонны относить к бациллам), реже псевдоэндогенное (Planomonospora, Dactylosporangium).

У Streptomyces и спорулирующих Actinomyces споры образуются в два этапа:

Апикальный участок воздушной гифы отделяется септой, нуклеоид вытягивается.
Почти одновременно клетка делится септами на участки, нуклеоид делится в тех же местах, клеточная стенка становится в 2 раза толще, споры округляются и их стенка становится в 7 раз толще стенки гифы.

У олигоспоровых септы закладываются базипитально. У монспоровых могут образовываться по механизму почкования.

Спорообразование вызывается т. н. фактором А (C₁₃H₂₂O₄).

Прорастание споры

Прорастание происходит в следующие стадии:

Инактивная спора гидрофобна, термоустойчива, не проявляет дыхательной активности
Смачивающаяся активированная спора проявляет активность ферментов, начинается дыхание
Спора набухает, начинается синтез РНК
Выход 1—3 (реже 4) ростовых трубок, начинается синтез ДНК. Эта стадия необратима, остальные три — обратимы.

Образуют друзды — скопление переплетенных нитей с колбовидными утолщениями на концах.

Подвижность

Могут быть подвижны на стадии споры (актинопланы, Geodermatophilus и Dermatophilus), иногда подвижны части мицелия (эрсковия).

Экологические функции

Актиномицеты (особенно рода Micromonospora) обнаруживаются в водоёмах и их донных осадках, однако не решен вопрос о том являются ли они постоянными их обитателями или занесены из почвы, неизвестна также их роль в данных местообитаниях.

Почвы являются тем природным субстратом, откуда актиномицеты выделяются в наибольшем разнообразии. Однако большая часть биомассы актиномицетов представлена спорами, которые и дают колонии при учёте популяций в почве методом посева, лишь 1—4 % биомассы занимает мицелий^[1]. Он обнаруживается в микрозонах с повышенным содержанием органического вещества.

Актиномицеты доминируют на поздних стадиях микробной сукцессии, когда создаются условия для использования труднодоступных субстратов. Активация актиномицетной микрофлоры происходит при внесении в почву крахмала, хитина, нефтепродуктов и т. д.. В то же время из-за медленного роста актиномицеты не способны конкурировать с немицелиальными бактериями за легкодоступные вещества. Возможно, что вторичные метаболиты (в особенности, меланоидные пигменты) играют какую-то роль в образовании гумуса.

Ценозообразующую роль актиномицеты играют в местах первичного почвообразования, находясь в этих условиях в ассоциации с водорослью. Эти ассоциации в лабораторных условиях формировали лишайникоподобный таллом (актинолишайник).

Актиномицеты (рода Streptomyces, Streptosporangium, Micromonospora, Actinomadura) являются постоянными обитателями кишечника дождевых червей, термитов и многих других беспозвоночных. Разрушая целлюлозу и другие биополимеры, они являются их симбионтами. Представители рода Frankia способны к азотфиксации и образованию клубеньков у небобовых растений (облепиха, ольха и др.). Есть патогенные формы, вызывающие актиномикоз. В организме человека обитают в ротовой полости, в кишечнике, в дыхательных путях, на коже, в зубном налете, в кариозных зубах, на миндалинах.

Отношение к факторам внешней среды

Большинство актиномицетов — аэробы, факультативные анаэробы присутствуют лишь среди актиномицетов с непродолжительной мицелиальной стадией. Здесь усматривается некоторая параллель с грибами, среди которых лишь немицелиальные дрожжи также способны жить в анаэробных условиях. Предполагается что менее эффективный анаэробный тип метаболизма успешен при большей относительной поверхности клеток, которая достигается фрагментацией мицелия.

Считается что актиномицеты более устойчивы к высушиванию чем немицелиальные бактерии, благодаря чему они доминируют в пустынных почвах. Лабораторное хранение почвенных образцов в условиях, не способствующих вегетативному росту прокариот увеличивает относительное содержание актиномицетов, учитываемое методом посева. Особенно долго способны сохраняться при высушивании склероции, образуемые родом Chainia. Показано что при a_w=0,50 некоторые споры прорастают (р. Streptomyces, Micromonospora), однако образовавшийся мицелий не ветвится. При a_w=0,86 прорастают споры практически всех актиномицетов, у некоторых мицелий ветвится, образуются микроколонии, оптимум достигается при a_w=0,95.

Чаще всего актиномицеты нейтрофилы, однако некоторые роды ацидофильны или алкалофильны. Характерным свойством актиномицетов является ацидотолерантность, благодаря чему их доля в микробном комплексе лесных почв относительно высока. Отмечено что на кислой среде продлевается вегетативная стадия, на щелочной, напротив, ускоряется спорообразование.

Актиномицеты не требовательны к содержанию органического углерода в среде, многие из них способны расти на «голодном» агар-агаре. Представители рода Nocardia способны осуществлять хемосинтез, окисляя водород, метан и метанол. Широко среди актиномицетов распространена править] Биохимические особенности

Для актиномицетов отмечается наличие редких метаболических путей и ферментных систем. Например, для них характерен путь расщепления глюкозы Энтнера-Дудорова, встречается полифосфатгексокиназа (вместо обычной гексокиназы), существуют особенности в синтезе ряда аминокислот; во вторичном метаболизме им свойственен шикиматный путь синтеза ароматических соединений, включение цельных углеродных скелетов глюкозы во вторичные метаболиты, например, антибиотики.

Отличительной особенностью актиномицетов является способность к синтезу физиологически-активных веществ, антибиотиков, пигментов, пахучих соединений. Именно ими формируется специфический запах почвы и иногда воды (вещества геосмин, аргосмин, муцидон, 2-метил-изоборнеол). Актиномицеты являются активными продуцентами антибиотиков, образуя до половины известных науке.

Группы родов актиномицетов по 9 изданию определителя Берджи

Нокардиоформные актиномицеты

Аэробные организмы, имеющие в цикле развития мицелиальную стадию. Мицелий может распадаться на элементы, образуя цепочки, подобные спорангиям. Настоящих спор нет. Сюда относят род Nocardia, Rhodococcus, способный использовать углеводороды нефти, Promicromonospora, Actinobispora, Oerskovia и др.. деление на роды — по хемотипу клеточной стенки и другим хемотаксономическим признакам.

Роды с многогнездовыми спорангиями

Образующийся мицелий делится на отдельные кокковидные клетки, подвижные у Geodermatophilus и Dermatophilus и неподвижные у Frankia. Франкии — азотфиксирующие симбионты ольхи и других небобовых растений, образующие на их корнях клубеньки. Место обитания: почва, воды и кожа млекопитающих.

Актинопланы

В цикле развития имеют подвижную стадию и стадию образования развитого мицелия, разделенного перегородками. Сапротрофы и факультативные паразиты. Распространены в почве, лесной подстилке, животных останках и воде природных источников, часто развиваясь на пыльце попавших в неё растений. Разделяются на роды по типам спорангиев:

Подвижные споры в спорангиях (Actinoplanes, Ampullariella, Dactylosporangium, Pilimelia)
Неподвижные споры
- Одиночные (Micromonospora)
- В цепочках (Catellatospora)

Тип клеточной стенки II (содержит мезо-ДАПК и глицин).

Стрептомицеты и близкие роды

Образуют хорошо развитый воздушный мицелий, не распадающийся в процессе развития на отдельные клетки. Спорангии состоят из прямых или закрученных спиралью цепочек неподвижных спор. Обитают в почве, характеризуются сильной антибиотической и хитиноразлагающей активностью.

Тип клеточной стенки I (содержит L-ДАПК)

Мадуромицеты

Мицелий также не распадается на отдельные клетки. Споры только на воздушном мицелии в цепочках или спорангиях, как подвижные так и нет. Группа плохо изучена и требует ревизии. Образуют короткие цепочки спор (Actinomadura и др.), спорангии с неподвижными (Planomonospora) или подвижными спорами (Streptosporangium).

Типы клеточных стенок II—IV. В гидролизатах целых клеток обнаруживается мадуроза.

Термомоноспоры и близкие роды

Развитый мицелий, споры расположены одиночно, в цепочках или спорангиеподобных структурах. Тип клеточной стенки III (мезо-ДАПК, нет дифференцирующих сахаров).

Род

Termoactynomyces

Термоактиномицеты образуют типичные эндоспоры и по этому признаку, а также по строению 16s рРНК должны быть отнесены к бациллам, однако образуют развитый мицелий. Термофилы, способные расти в диапазоне 40—48 градусов по Цельсию.

История изучения

В 1874 Ф. Кон в пробе из слёзного канала человека впервые обнаружил нитчатую бактерию, названную в честь врача, взявшего пробу Streptothrix foersteri. Поскольку родовое название Strepothrix уже было занято грибом, позднее бактерия была переименована в Streptomyces foersteri. В 1877 патолог Боллингер и ботаник Гарц исследовали опухоли (актиномикозные узлы) коров и обнаружили их возбудителя, которого из-за лучистого расположения нитей назвали лучистым грибком (Actinomyces). Это название вскоре стало собирательным для нескольких близких родов.

В 1884 немецкий врач Джеймс Израиль получил первую чистую культуру актиномицета (Actinomyces israelii). В дальнейшем было обнаружено множество патогенных форм (1888 — из ноги больного мадуровой болезнью человека Нокардом был выделен первый представитель рода Nocardia), в 1890—1892 Госпирини составил список родов актиномицетов.

В 1912—1916 стали появляться первые описания непатогенных актиномицетов, выделенных из обычных природных субстратов. В этот период свой вклад в развитие актиномицетологии внесли С. А. Ваксман, Краинский, Рудольф Лиске.

Новый этап развития науки начался в 1939, когда Красильников получил в нативном виде антибиотик мицетин, выделяемый стрептомицетами. В 1945 Ваксман, Шатц и Буги выделили стрептомицин. На актиномицеты оказалось обращено большое внимание, однако в основном развивались прикладные аспекты актиномицетологии, связанные с получением и применением антибиотиков. Тем не менее в это период также были получены сведения об экологии, биохимии, строении, циклах развития, которые в свою очередь позволили разработать принципы классификации актиномицетов.

С 1980-х-1990-х внимание переключилось на изучение экологических функций актиномицетов, их взаимоотношения в естественных условиях с животными, растениями и микроорганизмами. Происходит пересмотр систематики, связанный с получением данных о геноме актиномицетов.

Примечания

↑ Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы. — М.: 1987

Литература

Зенова Г. М. Почвенные актиномицеты. — М.: Изд-во МГУ, 1992. — ISBN 5-211-02902-X
Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. Т. 2: Пер. с англ./Под ред. Дж. Хоула, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямса. — М.: Мир, 1997. — 368 с., ил. — ISBN 5-03-003112-X

Актиномицеты

Систематическое положение спирохет представлено в табл. 10.

Таблица 10

Систематическое положение актиномицетов

КАТЕГОРИЯ	НОМЕНКЛАТУРА
Домен	Bacteria
Тип	Actinobacteria
Класс	Actinobacteria
Порядок	Actinomycetales
Семейство	Actinomycetaceae
Род	Actinomyces
Виды	A. israelii, A. bovis, A. viscosus, A. naeslundii, A. odontolyticus, A. pyogenes

Морфология актиномицетов.

Актиномицеты — Грам+, полиморфны: чаще образуют нити диаметром 0,2–2мкм и длиной до 600 мкм, иногда встречаются тонкие, прямые или слегка изогнутые палочки 0,2–1х2,5 мкм, а также кокковидные формы (рис. 47, 48). Ультраструктура актиномицетов не отличается от истинных бактерий, однако в составе пептидогликана КС обнаружены сахара, отсутствующие у других прокариот (галактоза, арабиноза, ксилоза), миколовые кислоты и большие количества жирных кислот.

Рис. 47.Чистая культура актиномицетов, окраска по Граму

Рис. 48. Микроскопия гноя при шейно-лицевом актиномикозе, окраска по Граму

Нитевидные клетки актиномицетов, как и одноклеточных грибов, не разделены септами (перегородками) и называются гифами. Скопление гифов называют мицелием. Мицелий развивается из небольшой почки, которая постепенно вытягивается в палочку, а затем в короткую нить с боковыми ответвлениями. На концах воздушного мицелия актиномицеты образуют конидии или спороносцы (прямые, волнистые или спиральные).

Экзоспоры (овальные, круглые, цилиндрические, с гладкой поверхностью или шипами) служат для размножения актиномицетов, они не термостойки, но выдерживают высушивание. Некоторые актиномицеты имеют капсулу.

Актиномицеты размножаются бесполым путем (экзоспорами, поперечным делением, почкованием и фрагментацией мицелия на палочковидные или кокковидные формы).

Ранее актиномицеты ошибочно считали грибами, что нашло отражение в названии (от греч. aktis — луч и myces — гриб). Актиномицеты — бактерии, так как:

имеют нуклеоид, а не истинное ядро, характерное для грибов;
содержат в КС пептидогликан, а не хитин и целлюлозу, которые имеют грибы;
чувствительны к бактериофагам и антибиотикам, а не к противогрибковым препаратам;
хорошо растут в слабо щелочной среде, а грибы — в кислой.

Представители актиномицетов и их роль в патологии. Представители рода Actinomyces — свободноживущие микроорганизмы, обитают в почве богатой перегноем, на растениях, в воде. При вспахивании почвы нити мицелия повреждаются, выделяется эфирное масло (1,10–диметил–9–декалол), обусловливающее «весенний» запах.

Некоторые УП актиномицеты, являясь симбионтами человека и животных, присутствуют в ротовой полости, зубном налете, лакунах миндалин, в слюнных железах, на слизистой оболочке ЖКТ, обнаруживаются в камнях желчевыводящих и мочевых путей.

Актиномикоз распространен во всех странах. Это первично-хроническая инфекция с длительным прогрессирующим течением и возможностью рецидивов. Актиномикозом болеют люди и сельскохозяйственные животные. Заболевание у человека вызывает A. israeli. Случаев заражения человека от больных людей или животных не описано. Чаще происходит эндогенное развитие заболевания в результате перехода актиномицетов из сапрофитического состояния в паразитическое. Этому способствуют иммунодефицитное состояние и воспалительные заболевания слизистых полости рта, респираторного тракта и ЖКТ. Для профилактики актиномикоза важно соблюдать гигиену полости рта, своевременно лечить зубы, воспалительные заболевания миндалин и слизистых оболочек. Возможно также экзогенное инфицирование при заносе актиномицетов из окружающей среды в ротовую полость. Инкубационный период при актиномикозе колеблется в широких пределах и может доходить до нескольких лет.

В месте внедрения инфекции развивается воспалительный очаг и образуется гранулема — очень плотный и почти безболезненный инфильтрат, состоящий из макрофагов и актиномицетов. Гранулема прорастает в окружающие ткани, в результате чего в процесс вовлекается кожа: она становится цианотично-багровой. Когда гранулема нагнаивается, ее центр подвергается некротическому распаду, а при вскрытии абсцесса вначале появляется флюктуация, затем образуются длительно незаживающие свищи. Из свищей выделяется гной, в котором содержатся друзы — белые или желтые гранулы, диаметром 1–2 мм. Затем происходит фиброз (рубцевание) гранулемы. В образовании нагноений играет роль вторичная, преимущественно стафилококковая, инфекция.

Актиномикоз характеризуется поражением различных органов и тканей.

Основные клинические формы актиномикоза:

1) шейно-челюстно-лицевой встречается наиболее часто (обычно поле экстракции зуба), имеет относительно благоприятное течение по сравнению с другими формами. Актиномикозный процесс может захватывать щеки, губы, язык, миндалины, трахею, глазницы, гортань.

2) торакальный (органов грудной полости). Начинается постепенно: слабость, субфебрильная температура, кашель, вначале сухой, затем со слизисто-гнойной мокротой, нередко с примесью крови (мокрота имеет запах земли). Затем развивается бронхит. Течение тяжелое, без лечения исход летальный.

3) абдоминальный; первичные очаги локализуются в илеоцекальной области и в области аппендикса, это нередко имитирует аппендицит или непроходимость кишечника, затем поражаются другие отделы толстой кишки. Распространяясь, инфильтрат захватывает другие органы: печень, почки, позвоночник, может достигнуть брюшной стенки. Без этиотропного лечения летальность достигает 50%. Вторичные поражения при абдоминальном актиномикозе могут распространяться на мочеполовые органы.

4) актиномикоз костей и суставов возникает в результате перехода актиномикозного инфильтрата с соседних органов либо является следствием гематогенного заноса гриба. Нередко процессу предшествует травма. Описаны остеомиелиты костей голени, таза, позвоночника, поражения суставов. Несмотря на выраженные костные изменения, больные сохраняют способность передвигаться, при поражениях суставов функция серьезно не нарушается.

Актиномицеты (actinomycetes) — презентация онлайн

Актиномицеты

2. Есть ли царство «грибы»?

• Мицелиальные прокариоты, которых раньше
считали грибами и называли актиномицетами

3. Актиномицеты – это не грибы, а бактерии!

Актиномицеты — Actinomycetes (от
греч. actis — луч, туке -гриб) грамположительные
бактерии,
образующие подобие мицелия.
Домен:
Бактерии
Тип: Актинобактерии
Класс:
Актинобактерии
Порядок: Актиномицеты

4. Actinobacteria – крупнейший тип домена Bacteria (один из 18).

• Важнейшие отряды:
– Actinomycetales,
– Bi dobacteriales
• Важнейшие роды:
–
–
–
–
–
–
Streptomyces
Corynebacterium,
Mycobacterium,
Nocardia,
Frankia,
Bi dobacterium

5.

Впервые термин «лучистые грибы» — актиномицеты, был предложен Хартцем в 1878 г. для обозначения этих микроорганизмов. Это Впервые
термин
«лучистые
грибы»
актиномицеты, был предложен Хартцем в 1878 г.
для обозначения этих микроорганизмов. Это
описательное название относится к радиальному
расположению нитей актиномицетов.

6. Больше всего актиномицетов в почве.

• Распространены повсеместно как на суше,
так и в водной среде. В поверхностном слое
почвы их плотность составляет 106-109 клеток
на грамм. Попадаются также на глубине 2 м.
• Участвуют в образовании гумуса.
• Являются важнейшими фиксаторами азота.
• Их выделяют из молока, сыра, овощей,
фруктов, живых и мертвых растений и т. п.
• Вызывают ряд болезней животных и
растений.

7. Актиномицеты в почве

• В почве доминируют представители
рода Streptomyces (95% всех видов
почвенных актиномицетов).
• В почве соствляют 20% микробной
флоры весной и более 30% осенью.

8. Применение

• Дают около 2/3 используемых
человеком антибиотиков, а также
противораковые, противогельминтные,
противогрибковые и др. вещества для
медицины.

9. Сходство с грибами

• Многие актиномицеты имеют мицелиальную
жизненную форму и подвергаются сложной
морфологической дифференциации.
• Многие актинобактерии размножаются спорами.
• Большое осмотическое давление, придающее
клеткам тургор. Поэтому клетка снаружи покрыта
гидрофобной (гидрофобные белки)
нерастягивающейся оболочкой

10. Многие актиномицеты образуют споры в специальных местах — спорангиях. Споры круглые или продолговатые, бесцветные, формируются

на ветвях воздушного мицелия.
Гифы очень тонкие 0,5 — 0,8 мкм.

11. Споры актиномицетов могут быть помещены в спорангии.

12. Различные типы споровых цепочек актиномицетов

13. Дифференциация мицелия

• Проявляется в делении
на первичный
(субстратный) и
вторичный (воздушный)
мицелий.

• Воздушный толще, его
оболочка гидрофобна,
содержит больше ДНК и
ферментов, на
поверхности его клеток
имеются различные
структуры
(палочковидные,
фиблиллы).
• Вегетативный мицелий
сильнее ветвится.

14. Вегетативный и спороносный мицелии

Конидии
Спорангии

15. Жизненный цикл спорулирующих актиномицетов

Воздушные
гифы
Хромосомная
сегрегация и
образование септ
Формирование
репродуктивных
воздушных гифов
при недостатке
питания.
Субстратные гифы
лизируются, давая
дополнительное
питание воздушным
гифам
Созревание спор
Распространение
спор
Свободная спора
Рост удлинением гифов!
Синтез
антибиотиков
Прорастание
споры
Субстратный мицелий
• Незрелую форму
септального
кольца называют
Z-кольцом, по
имени белка
FtsZ, который
играет ключевую
роль в его
формировании.

Деление гиф с образованием спор
• Белок FtsZ — прокариотический гомолог тубулина с похожей
третичной структурой. Это позволяет предполагать, что
ассоциация FtsZ в Z-кольцо может напоминать сборку
микротрубочек эукариот.

17. Представители рода Oerskovia могут образовывать подвижные палочки при фрагментации гифов (только субстратные гифы).

18. На искусственных питательных средах актиномицеты образуют круглые, плотные, белоснежно — мучнистые колонии.

Колонии
многих
видов
часто
окрашены в яркие
цвета:
красный,
оранжевый,
желтый,
встречаются серо белые
или
с
кремовым оттенком.

19. Колонии актиномицетов, значительно меньше, чем громадные колонии настоящих грибов.

Плотные,
жесткие
колонии
нитчатых
актиномицетов
часто
крепко
спаяны
с
поверхностью среды,
что
обусловлено
вегетативным
(субстратным)
мицелием. Структура
мицелия
придает
колониям шерстистый
или бархатистый вид.

«The life cycle of the multicellular mycelial
Streptomyces starts with the germination of a
spore that grows out to form vegetative hyphae,
after which a process of hyphal growth and
branching results in an intricately branched
vegetative mycelium»
Из обзорной статьи Jacquard C. et al.
«Taxonomy, Physiology, and Natural Products of
Actinobacteria» // Microbiology and molecular biology
reviews: MMBR · November 2015.
https://www.researchgate.net/publication/284716361_Taxo
nomy_Physiology_and_Natural_Products_of_Actinobacteri
a

21. Многоклеточнй представитель актиномицетов

22. Мокрота человека при актиномикозе лёгких

23. Актиномицет салиноспора на дне океана

24. Жук-лубоед Dendroctonus frontalis – вредитель сосны

Место, где находится микангий — полость для
хранения симбиотических грибов и бактерий.

25. Сельскохозяйственной деятельности жука мешает другой гриб — Ophiostoma, который не годится в пищу личинкам и играет на жучиных

Сельскохозяйственной деятельности жука мешает другой
гриб — Ophiostoma, который не годится в пищу личинкам и
играет на жучиных плантациях роль агрессивного сорняка.

Гриб-сорняк действует не в одиночку, у него тоже есть
покровители-симбионты — маленькие клещи, которые
перебираются с одного дерева на другое, прицепившись
к жуку-лубоеду.

26. Участок грибной плантации жука лубоеда.

• Видны тонкие нити
актинобактерий
(показаны тонкими
стрелками),
переплетенные
с более толстыми
гифами гриба
Entomocorticium
(толстая стрелка).
Длина масштабной
линейки — 10 мкм.

27. Ключевая роль – массвовая азотфиксация (хорошо описаны представители рода Frankia, что важно для берез, облепихи, ольхи и др.)

Утолщения на корнях –
чем-то похожи на клубеньки
На биологических экскурсиях
можно отметить этот факт

28. Симбиотические азотфиксирующие актиномицеты из рода Frankia

34. Внутреннее строение утолщений

35. Стрептомицеты – род актиномицетов, образующих споры в виде стрептококков

37. Стрептомицеты – основной источник современных антибиотиков

• Стрептомици́н —
исторически первый
антибиотик группы
аминогликозидов и
первый, оказавшийся
активным против
туберкулёза и чумы.

• Был открыт вторым после
пенициллина Зельманом
Ваксманом, за что он
получил Нобелевскую
премию в 1952 году.
• Стрептомицин
• Зельман Абрахам Ваксман
(1888-1973)

39. Все ли лишайники образуются грибами?

• Актинолишайник
и образованы
актиномицетами
и зелёными
водорослями
• Актинолишайники встречаются на
известковых породах

40. Альгобактериальные ценозы в местах первичного образования почвы

• Актиномицетный
мицелий окружает
клетки водорослей в
водорослевых
ценозах на выходах
карбонатных пород
Актиномицеты относятся к:
а) грибам;
б) цианобактериям;
в) микоплазмам;
+ г) бактериям.
Муниципальный этап XXXIII Всероссийской олимпиады школьников по
биологии 2016-2017 учебный год Алтайский край 11 класс
Представители актиномицетов НЕ способны
осуществлять следующие процессы:
а) гидролиз хитина;
б) азотфиксацию;
+ в) аноксигенный фотосинтез;
г) образование пигментов.
ЗАДАНИЯ теоретического тура заключительного этапа
XXXI Всероссийской олимпиады школьников по биологии.
2014-15 уч. год. 10-11 классы
К одному царству относятся:
А. лишайник, сфагнум, кукушкин лён
Б. дрожжи, аскарида, росянка
+ В. росянка, сосна, сфагнум
Г. актиномицеты, дрожжи, трутовик
ЗАДАНИЯ теоретического тура заключительного этапа
XXXI Всероссийской олимпиады школьников по биологии.
2014-15 уч. год. 10-11 классы
Возбудитель данной болезни может расти в
аэробных условиях:
1) ботулизм;
2) столбняк;
+ 3) актиномикоз;
4) газовая гангрена;
+ 5) дизентерия.
Ботулизм, столбнк и газовая гангрена вызываются бактериями рода
Clostridium, которые являются облигатными анаэробами
Антибиотики природного происхождения чаще
всего продуцируются:
а) дрожжами;
б) аскомицетами;
+ в) актиномицетами;
г) одноклеточными водорослями.
Актиномицеты являются активными продуцентами антибиотиков,
образуя до половины известных науке, например, стрептомицин,
эритромицин, тетрациклин.
МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ
ШКОЛЬНИКОВ В 2016/2017 УЧ.Г. ПО БИОЛОГИИ
На рисунке изображены фотографии почвенных
микроорганизмов. Рассмотрите их внимательно и
выберите тот, на котором изображен актиномицет.
Всероссийская олимпиада школьников по биологии в
Санкт-Петербурге 2017/2018 учебный год. Районный
этап
Самый известный из антибиотиков, получаемых из
актиномицетов, мицетин.
ЗАДАНИЯ теоретического тура заключительного этапа
XXXI Всероссийской олимпиады школьников по биологии.
2014-15 уч. год. 10-11 классы

48. Темы для научно-исследовательской деятельности школьников

• Выявление стрептомицетов и других
микроорганизмов, секретирующих
антибиотики.
• Выявление (симбиотических)
стрептомицетов, обитающих в древесине.
• Выявление азотфиксирующих
симбиотических стрептомицетов.
• Поиск и сбор коллекции природных
азотфиксирующих образований на
клубеньках.
• Микроскопическое изучение стрептомицетов,
слизевых бактерий, слизевиков и настоящих
грибов.

12. Актиномицеты, их морфология. Роль актиномицетов в инфекционной патологии. Актиномицеты – продуценты антибиотиков.

Морфология. Род Actynomyces Ветвящиеся бактерии. Не содержат в клеточной стенке хитина, стенка имеет строение грамположительных бактерий. Мицелий имеет вид тонких прямых палочек, образуют нити. Характерная особенность актиномицетов — способность образовывать хорошо развитый мицелий. Палочковидные формы, часто с утолщенными концами, в мазке располагаются по одиночке, парами, V- и Y-образно. Все морфологические формы способны к истинному ветвлению, особенно на тиогликолевой полужидкой среде. По Граму окрашиваются плохо, часто образуют зернистые либо четкообразные формы; некислотоустойчивы. Типовой вид — Actinomyces bovis.

Культуральные свойства. факультативные анаэробы. Растут медленно, посевы следует культивировать 7сут. Температурный оптимум роста 37С. Некоторые штаммы дают α-β-гемолиз на средах с кровью. Некоторые виды формируют нитчатые микроколонии, напоминающие мицелий, на 7е сутки образуют S-формы колоний, иногда окрашенные в желтый/красный цвет. A. odontolyticus на кровяном агаре образует красные колонии с зоной β-гемолиза.

Биохимическая активность. Хемоорганотрофы. Ферментируют углеводы с образованием кислоты без газа, продукты ферментации — уксусная, муравьиная, молочная и янтарная кислоты. Наличие каталазы и способность восстанавливать нитраты в нитриты, индол не образуют.

Антигенная структура. В ИФА выделяют 6 cepoгpyпп: A, B, C, D, E и F.

Чувствительность к антимикробным препаратам. Чувствительны к пенициллинам, тетрациклину, эритромицину, но резистентны к антимикотикам. Чувствительны к действию обычно применяемых антисептиков и дезинфектантов.

Эпидемиология. Источник инфекции — почва. Механизм передачи — контактный, а путь передачи — раневой. Колонизируют слизистую оболочку полости рта человека и млекопитающих.

Патогенез. Вызывают оппортунистическую инфекцию. Клиника. Актиномикоз — хроническая оппортунистическая инфекция человека и животных, вызываемая анаэробными и факультативно-анаэробными актиномицетами, которая характеризуется гранулематозным воспалением.

Лечение. Применение пенициллина, тетрациклина, эритромицина, клиндамицина.

Профилактика. Специфическая профилактика — нет. Неспецифическая — повышение иммунного статуса.

Наибольшее количество антибиотиков (не менее 70 %), широко применяющихся на практике, относятся к веществам, образуемым актиномицетами (порядок Actinomycetales), преимущественно родом Streptomyces.

В эту группу включают биологически активные соединения, содержащие в молекуле два или более аминосахара, которые связаны гликозидными связями с аминоциклитольным кольцом. Известно более 100 антибиотиков, относящихся к этой группе, наиболее важными из которых являются стрептомицины, неомицины, фортимицины, канамицины, гентамицины, сизомицины, тобрамицин и некоторые другие. Их объединяет не только близкое строение, но и механизм биологического действия, связанный с нарушением считывания генетического кода. Стрептомицин, неомицин, канамицин и другие.

Морфология и ультраструктура актиномицетов

Актиномицеты (греч. Mykes — гриб; actis — луч) относятся к отряду бактерий Actinomycetales, семейству Actinomycetaceae и роду Actinomyces. В этом роде известно более 35 видов микробов, среди которых A. viscosus, A. bovis, A. israelii и многие другие.

Актиномицеты организованы как большой комплекс тонких палочкообразных клеток и длинных ветвящихся нитей, которые образуют воздух и субстрат мицелий .Мицелий актиномицетов состоит из несептированных нитчатых клеток или гиф . Мицелийные клетки прорастают спорами .

В отличие от грибов, актиномицеты — прокариотические микроорганизмы без ядра. Что касается всех бактерий, они содержат нуклеоид как основную структуру генома. Актиномицеты имеют твердую и толстую клеточную стенку, что приводит к их грамположительному окрашиванию. Многие из этих бактерий синтезируют пигменты разного цвета.

Они эффективно растут на кровяном или сывороточном агаре и среде Сабуро (бульон или агар).В пораженных тканях актиномицеты продуцируют так называемые друзы — мицелиальную структуру, напоминающую ободок, с переплетенными нитевидными микробными клетками.

Размножение актиномицетов осуществляется за счет прорастания спор, расположенных внутри спорулирующих гиф или спорофора, а также за счет прямой фрагментации гиф.

Когда культура актиномицетов стареет, в клетках бактерий накапливаются цитоплазматические вакуоли, гранулы и различные включения (жиры, крахмал и т. Д.)). Их мицелий становится хрупким и легко разрушается с последующим частичным лизисом микробных клеток.

У людей актиномицеты вызывают специфическое воспалительное заболевание, известное как актиномикоз .

Другие семейства отряда Actinomycetales также содержат патогенных представителей, вызывающих серьезные заболевания человека. Например, некоторые патогенные микобактерии семейства Mycobacteriaceae являются возбудителями туберкулеза, проказы и микобактериозов; основной представитель семейства Corynebacteriaceae C.дифтерия вызывает дифтерию; члены семейства Nocardiaceae являются возбудителями нокардиозов.

Многочисленные представители семейства Streptomycetaceae (более 500 видов бактерий) являются ценными источниками антибиотических веществ.

Что такое актиномицеты? Определение, характеристики и значение

Актиномицеты относятся к группе прокариотических грамположительных бактерий, имеющих нитевидную структуру. Его нитевидная структура напоминает грибной мицелий, который состоит из очень плотной нитчатой сети .Из-за нитчатой структуры актиномицетов его также называют нитевидными или лучевыми бактериями .

Клеточная стенка и внутреннее строение актиномицетов сходны с группой бактерий. Таким образом, актиномицеты относятся к нитчатым актинобактериям, которые служат связующим звеном между бактериями и грибами и проявляют сходство с обоими.

Это настоящих бактерий (не грибок), относящиеся к царству «Бактерии» и классу « Актинобактерии ».Они распространены в природе (обычно встречаются в почве). Помимо почвы, они также очень распространены в морской среде обитания и считаются сокровищницей вторичных метаболитов .

Актиномицеты ведут себя как разлагатели , которые осуществляют разложение органических соединений, таких как хитин, сложные сахара, гемицеллюлоза и т. Д. Его нитчатые формы преимущественно аэробны, а некоторые — анаэробны. Здесь вы узнаете определение, характеристики, жизненный цикл, классификацию и экономическое значение актиномицетов.

Содержание: Actinomycetes

1. Определение актиномицетов
2. Характеристики
3. Жизненный цикл
4. Классификация
5. Экономическое значение

Определение актиномицетов

Актиномицеты относятся к прокариотическим или одноклеточным организмам, имеющим грамположительных клеточных стенок . Морфология актиномицетов более или менее сходна с грибами, потому что они также могут образовывать нитевидные, плотные, разветвленные и приподнятые колонии над субстратом, подобные грибам.

Большинство его свойств являются общими для бактерий, чем у грибов, из-за чего актиномицеты были помещены в группу из бактерий . К ним относятся такие представители, как микобактерии, коринебактерии, стрептомицеты и актиномицеты. Диаметр клетки актиномицета намного меньше (1-2 мкм), чем у разветвленных грибов (колеблется от 5 мкм до 10 мкм).

Нитчатые формы актиномицетов являются аэробными и могут продуцировать споры по отдельности или цепочками. Его колония выглядит как пигментированная порошкообразная масса из-за образования воздушных спор.
Классификация :
Домен : Бактерии
Тип : Актинобактерии
Класс : Актинобактерии
Порядок : Actinomycetales
Семейство : Actinomycetaceae

Характеристики

Актиномицеты обладают следующими физико-химическими свойствами:

Актиномицеты обычно имеют диаметр 1-2 мкм .
Обычно они имеют форму стержня с нитевидной или разветвленной структурой.Нити содержат мумаровую кислоту .
Большинство видов являются аэробными , а некоторые являются анаэробами по отношению к факультативным аэробам.
Клеточная стенка и внутренние структуры похожи на бактерии. Клеточная стенка актиномицетов состоит из миколиновой кислоты .
Рост или размножение актиномицетов происходит медленнее, чем у бактерий и грибов. Следовательно, актиномицетов иногда называют « Медленно выращивающие ».
У них 60-78% содержания G + C.
Актиномицеты наиболее многочисленны в почвенных (10 ⁶-10 ⁸ г) и морских средах обитания .
Большинство видов обычно неподвижны, некапсулированы и не кислотоустойчивы.
Они показывают оптимальный рост при щелочном pH .

Жизненный цикл актиномицетов

Их жизненный цикл включает следующие этапы:

Прорастание : Споры актиномицетов остаются рассеянными в окружающей среде как « Свободные споры ».Свободные споры остаются бездействующими до стадии прорастания. Когда для спор создаются благоприятные условия, они начинают процесс прорастания, образуя зародышевую трубку.
Вегетативный рост : Росточная трубка способствует вегетативному росту, который в конечном итоге дает начало субстрату и воздушным гифам. Во-первых, зародышевые трубочки будут производить первичный мицелий, то есть гиф субстрата , которые растут в среде. После роста первичного мицелия над субстратом образуется вторичный мицелий, то есть воздушных гиф .
Скручивание : При неблагоприятных условиях воздушные гифы приобретают спиралевидную форму .
Перегородка : на этой стадии между вегетативными гифами образуется перегородка .
Созревание спор : перегородка в вегетативных гифах созревает и образует цепочку спор . Таким образом, споры возникают в результате фрагментации или набухания гиф.
Выделение спор : При неблагоприятных условиях споры отделяются от вегетативных гиф и остаются свободными в окружающей среде.

Классификация

Актиномицеты имеют семь семейств, основанных на гифах и репродуктивных структурах.

Streptomycetaceae : Члены этого семейства состоят из несегментированных гиф и 5-50 конидиальных спор на цепочку воздушных гиф. Примеры: Streptomyces , Microdlobaspone и Sporoctilhya .
Nocardiaceae : Члены этого семейства обладают типичными несегментированными гифами. Примеры: Nocardia , Pseudonocardia .
Micromonosporaceae : Члены этого семейства обладают типичными несегментированными конидиями, которые обычно существуют поодиночке, парами или цепочками. Примеры: Micromonospora , Thermonospora , Thermoactinomycetes , Actinobifida .
Actinoplanaceae : представители этого семейства имеют спорангиоспоры и гифы (шириной 0,2–2,0 мкм). Примеры: Streptosporangium , Actinoplanes , Plasmobispora и Dactylosporangium .
Dermatophilaceae : Члены этого семейства обладают гифами, которые подвергаются фрагментации, давая начало большому количеству подвижных структур. Примеры: Geodermatophilus .
Frankiaceae : Члены этого семейства строго связаны с корнями небобовых растений и помогают в фиксации азота, образуя корневые клубеньки. Пример: Frankia .
Actinomycetaceae : члены этого семейства не содержат истинного мицелия и являются факультативными анаэробами.Примеры: Actinomyces .

Экономическое значение

Актиномицеты — это экономически важные организмы, которые играют фундаментальную роль во многих областях, таких как:

Использование в биоремедиации

Актиномицеты переваривают сложные углеводы, такие как хитин, целлюлоза, гемицеллюлоза и т. Д. Это также помогает в разложении токсичных соединений из окружающей среды. Таким образом, он играет важную роль в биоремедиации органических соединений.Актиномицеты могут выжить в суровых условиях, например, при высокой температуре до 50 градусов Цельсия, что имеет решающее значение для процесса компостирования .

Биомедицинское использование

Члены актиномицетов могут производить многие из самых известных антибиотиков, такие как амфотерицин, неомицин, новобиоцин, хлорамфеникол, тетрациклин и т. Д.

Тетрациклин и эритромицин и др. Нацелены на бактериальные рибосомы и излечивают респираторные инфекции.
Ванкомицин в основном атакует бактериальную клеточную стенку патогенных бактерий ( Streptococcus aureus ).
Рифампицин нацелен на бактериальную РНКП (РНК-полимеразу) и лечит туберкулез и проказу.
Адриамицин лечит рак.
Амфотерицин атакует мембраны грибков и проявляет несколько побочных эффектов.
Рапамицин позволяет пересадку органов.

Использование для регулирования роста растений

Актиномицеты населяют почву и производят фитогормоны, внеклеточные ферменты и биоактивные соединения. Эти соединения способствуют прямому росту растений и защищают от фитопатогенов и вредителей, производя индол , 3-уксусную кислоту , сидерофор и солюбилизируя фосфат.

Промышленное использование

Актиномицеты производят несколько ферментов, которые находят широкое применение в различных областях, например:

Липаза в моющей и фармацевтической промышленности.
Целлюлазы в производстве кормов для животных.
Каталаза в индустрии моющих средств.
Амилаза в пищевой, текстильной и бумажной промышленности.
Хитиназа в биохимической промышленности.

Использование в качестве агроактивных соединений

Актиномицеты продуцируют агроактивные соединения, поскольку они широко присутствуют в ризосферной зоне растения. Таким образом, они могут активно заселять корни растений и защищать растение от патогенных грибов и других фитопатогенов. Frankia является примером актиномицетов, которые действуют как « Symbiont », которые способствуют образованию корневых клубеньков и, таким образом, фиксации азота.

Предотвращает биокоррозию

Актиномицеты продуцируют вторичные метаболиты, которые действуют как AMS (антимикробные вещества).Эти противомикробные вещества атакуют патогенные и фитопатогенные микроорганизмы, которые могут вызывать биокоррозию.

Использование в качестве биопестицида

Актиномицеты также используются в качестве биопестицида, который атакует таких насекомых, как Musca domestica , Culex quinquefasciatus и т. Д. Он убивает 90% насекомых на стадии личинки и куколки.

Актиномицеты — определение, классификация / характеристики и культура

Определение, классификация, характеристики, экология и культура

Определение: что такое актиномицеты?

Актиномицеты — одноклеточные грамположительные бактерии, принадлежащие к отряду Actinomycetales.

Члены этой группы широко распространены в природе и встречаются в различных местообитаниях по всему миру. Было показано, что они имеют ряд общих характеристик с грибами (например, рост мицелия) и вызывают те же заболевания, что и грибки в глазах.

Помимо того, что актиномицеты широко распространены, они также обладают универсальностью в питании и способны продуцировать различные виды спор. Эти характеристики позволили группе успешно конкурировать с другими организмами в своем окружении.

Хотя некоторые представители этой группы вызывают заболевания (например, актиномикоз, вызываемый Actinomyces israelii), они являются важными почвенными организмами (в которых они расщепляют различные устойчивые органические соединения), а также производят биологически активные соединения, которые использовались в качестве антибиотиков и инсектицидов. пр.

Примеры актиномицетов:

Actinomyces meyeri
Actinomyces israelii
Nocardia brasiliensis
Nocardia asteroides
Streptomyces coelicolor
Streptomyces scabies

72 слова, производные от слова «raykis» в названии «raykis и «mykes / mukes», что означает грибы.

Классификация
Царство: бактерии — Являясь членами царства бактерий, актиномицеты — одноклеточные организмы, характеризующиеся простой клеточной структурой. Хотя их можно найти в различных средах по всему миру, некоторые из этих видов могут вызывать заболевания у людей. Как грамположительные бактерии, они также содержат пептидогликановый слой в своей клеточной стенке.
Тип: актинобактерии — Актиномицеты, являющиеся членами филюма актинобактерий, являются грамположительными бактериями, характеризующимися высоким содержанием G + C в их ДНК.Их можно найти в наземных и водных средах, где они демонстрируют высокую пищевую универсальность. Члены этой группы также производят мицелий.
Подкласс: Actinobacteridae — Подкласс Actinobacteridaeis разнообразен и состоит из широкого круга организмов, которые можно найти в различных средах обитания. Являясь подклассом типа Actinobacteria, члены этой группы производят мицелий.
Отряд: Actinomycetales — члены отряда Actinomycetales известны как актиномицеты.Они разнообразны по своей природе и могут быть найдены как в водной, так и в наземной среде. Актиномицеты — это грамположительные бактерии и аэробные бактерии (некоторые представители этой группы анаэробны). Для них также характерен нитевидный узор роста.
Отряд (Actinomycetales) далее делится на несколько подотрядов.
Некоторые из подотрядов включают:
Corynebacterineae
Micrococcineae
Actinomycineae
Catenulisporineae

Распространение и экология
Как представители филума актинобактерий, актиномицеты широко распространены в различных частях мира.Поскольку они могут жить в разных средах и проявлять высокую универсальность в своем питании, это позволяет им распространяться и процветать в разных регионах мира и конкурировать с другими организмами в своем окружении.
Хотя такие заболевания / инфекции, как актиномикоз (вызываемый актимицем), также встречаются во всем мире, исследования показали, что на их распространенность влияют такие факторы, как социально-экономический статус, гигиена и т. Д.
Хотя актиномицеты можно найти в самых разных средах обитания, они существуют в почве в значительном количестве, что делает их одними из наиболее распространенных микроорганизмов в различных типах почвы (около 1 миллиона клеток на грамм почвы).Однако здесь различные факторы (например, pH) влияют на виды, которые населяют разные типы почвы.
Некоторые из других факторов, которые могут влиять на тип разновидностей в почве, включают температуру и кислород. В почве актиномицеты особенно полезны, поскольку они разрушают множество твердых соединений / полимеров, от лигноцеллюлозы до пектина и клеточной стенки грибов, среди прочего.
При этом они играют важную роль в переработке органических веществ в почве, а также контролируют рост других микробных организмов, которые, как правило, являются патогенными для растений.
* Актиномицеты также участвуют в фиксации азота в почве.
* Землистый запах свежей перевернутой почвы обусловлен активностью актиномицетов в почве.
Помимо почвы, некоторые виды обитают в водной среде. Хотя их можно найти как в морской, так и в пресноводной среде, они составляют меньшую популяцию в морских средах обитания по сравнению с их распространенностью в наземных и пресноводных условиях.
Как и в случае наземных / почвенных местообитаний, актиномицеты также участвуют в разложении различных материалов в морских местообитаниях. Было показано, что они помогают в разложении целлюлозы, альгинатов и различных углеводородов.
* Термофильные актиномицеты можно найти в компосте / навозе, особенно на ранних стадиях разложения. Благодаря их участию в разложении повышается уровень тепла в навозе / компосте, что обеспечивает благоприятную среду обитания.
* На основании исследований, направленных на изучение характеристик актиномицетов, обнаруженных в пресной воде (озера, реки и т. Д.), Было показано, что большинство этих организмов вымывается с суши.
Здесь споры, происходящие из почвы, гидратируются, что активирует их высвобождение подвижных спор. Нет убедительных доказательств того, что виды, встречающиеся в морских средах обитания, произошли с суши, учитывая, что они встречаются в увеличивающемся количестве на более низких глубинах и хорошо адаптированы к этой среде.

Некоторые виды способны выживать в различных экстремальных условиях и, следовательно, могут быть классифицированы на основе этих местообитаний.
К ним относятся:
· Алкалофильные виды — Выявленные в почве содового озера (например, Bogoriella caseilytica)
· Галофильные виды — высокие концентрации сальтофилов в районах )
· Психрофильные виды — Обычно встречаются при очень низких температурах (например,грамм. Modestobacter multiseptatus)

Морфологические характеристики
* Морфологическое сходство актиномицетов и грибов частично объясняется адаптацией к одной и той же среде обитания.
Учитывая, что жизненный цикл многих актиномицетов чередуется между спорами и ростом гиф / мицелием, важно понимать жизненный цикл этих организмов и морфологию различных форм.
Для большинства этих видов споровообразование характеризуется расслоением надземных гиф на нескольких интервалах. Это включает инвагинацию плазматической мембраны, а также разрыв внутренней стенки. Затем внутренняя стенка гифа начинает утолщаться, образуя толстую стенку.
Стоит отметить, что во время споруляции ядерный материал, который был разделен, сжимается в перегородке и в конечном итоге делится по окончании процесса разделения. По мере добавления нового материала к стенке (в перегородках) вокруг каждой споры образуется толстая стенка.
Согласно ряду исследований, процесс споруляции может происходить за счет фрагментации гиф или образования эндогенных спор. В случаях, когда споры образуются в результате фрагментации / деления гиф, образующиеся споры могут быть покрыты оболочкой даже после фрагментации. Однако это не относится ко всем видам.
В результате фрагментации образуются споры нескольких типов. Это включает; алевриоспоры (образуются гифами без оболочки), артроспоры (образуются гифами в оболочке) и эндоспоры (образуются внутри пузырьков).
В зависимости от вида они различаются по размеру от 0,5 до 1,5 мкм. Помимо более толстой структуры стенки, у некоторых спор есть острые шипы, выходящие из оболочки. Более того, они также содержат генетический материал и цитоплазму родителя.
* В почве или в случае неблагоприятных условий окружающей среды споры (спящие) способны сохраняться в течение длительного периода времени.
В благоприятных условиях окружающей среды споры прорастают с образованием зародышевых трубок.Эти зародышевые трубочки затем растут / расширяются, образуя мицелий, который состоит из ветвящихся нитей, также известных как гифы.
В то время как одни из этих ветвей закрепляют организм (субстратный мицелий), другие растут вверх (воздушные гифы). Здесь вегетативный мицелий играет важную роль не только в закреплении организма, но и в поглощении питательных веществ.
Воздушные гифы, с другой стороны, простираются в воздух и могут делиться на несколько частей, которые удлиняются и образуют споры.Эти споры затем попадают в окружающую среду, позволяя продолжить цикл при благоприятных условиях окружающей среды.
В зависимости от вида, размер актиномицетов варьируется от 0,5 мкм до более 5,0 мкм. По мере развития надземных репродуктивных гиф они могут быть удлиненными или слегка изогнутыми. Однако, когда они готовятся к споруляции, они, как было показано, трансформируются и образуют спиральные гифы. ДНК, которая расположена в цитоплазме, состоит из высокого содержания G + C (гуанина и цитозина) от 55 до 75%.
* Как и многие другие бактерии, актиномицеты имеют клеточную стенку (мицелиальную стенку), покрывающую организм. Эта клеточная стенка состоит из ряда компонентов, включая аминокислоты, сахара, а также аминосахары. Эта клеточная стенка также состоит из слоя пептидогликана, который состоит из диаминопимелиновой кислоты у большинства видов.

Питание
В отличие от цианобактерий, актиномицеты являются гетеротрофными организмами и поэтому зависят от различных органических материалов как источника пищи / энергии.Это достигается разложением различных органических материалов (например, целлюлозы, лигнина и т. Д.) В их окружении.
Для эффективного расщепления этих соединений актиномицеты вырабатывают ряд ферментов, включая целлюлазы и кератиназы.
Ниже приведены некоторые из ферментов, вырабатываемых актиномицетами, и органический материал, который они разрушают в своем окружении:
· Целлюлазы — были идентифицированы среди ряда видов Streptomyces и расщепляют целлюлозу. на сахара
· Протеазы — несколько групп под отрядом Actinomycetales (e.грамм. Nocardia и Streptomyces и др.) Продуцируют протеазы, которые расщепляют различные белковые вещества на более простые компоненты (аминокислоты / полипептиды). Благодаря своей способности продуцировать протеазы, эти организмы используются в различных отраслях промышленности для обработки таких промышленных отходов, как волосы, растительные отходы и т. Д.
· Кератиназы — эти ферменты производятся видами Actinomadura и Strepomycete. Они используются для разрушения различных кератических материалов, содержащихся в различных растениях (например,грамм. шерсть и т. д.) и останки животных
· Амилазы — используются для расщепления крахмала, амилазы вырабатываются такими актиномицетами, как Streptomyces erumpens
Некоторые из других ферментов, производимых актиномицетами, включают:
Ксиланазы — расщепляют полисахарид ксилан с образованием ксилозы
Липазы — расщепляют такие липиды, как триглицериды
Хиназы — расщепляют хитин
Пектиназы — расщепляют пектин
* Некоторые виды, например представители рода Frankia, выживают, формируя симбиотические отношения с бобовыми растениями.Здесь они преобразуют атмосферный азот в пригодные для использования формы (например, нитраты и аммиак).
* Некоторые виды, такие как виды Actinomyces, можно найти во рту и кишечнике, где они существуют как комменсалы. Однако после травмы / повреждения ткани они проникают и продолжают распространяться в ткани, где они вызывают заболевание (актиномикоз). Здесь патология была связана с их распространением.

Значение актиномицетов
Как уже упоминалось, актиномицеты играют важную роль в разложении различных органических материалов в почве.Это важно в сельском хозяйстве, поскольку они помогают перерабатывать материалы, которые могут использоваться растениями. Они также производят множество ферментов, которые используются в различных отраслях промышленности.
Одним из самых больших преимуществ этих организмов является то, что они производят различные биоактивные метаболиты, которые используются для производства различных лекарств (противогрибковых, антипаразитарных, антибиотиков и т. Д.).
* В настоящее время более 75 процентов антибиотиков получают из видов актиномицетов, особенно представителей рода Streptomyces и Micromonospora.
См .: Как антибиотики убивают бактерии?
Некоторые из антибиотиков, полученных из актиномицетов, включают:
· Цефамицины — структурно аналогичны цефалоспоринам, эти антибиотики обладают антибактериальным действием и действуют, препятствуя синтезу клеточной стенки бактерий

Тетрациклины — используются против ряда организмов, включая микоплазмы и бактерии, и действуют, препятствуя синтезу белка
· Хинолон — продуцируется видами Pseudonocardia, Хинолон представляет собой гетероциклы, которые лечат процессы бактериальных инфекций путем репликации и трансляции ДНК.
· Макролиды — антибиотики, используемые для лечения инфекций, вызванных бактериями.Они происходят из Streptomyces и действуют, вмешиваясь в процесс синтеза белка (трансляцию)

Некоторые из других антибиотиков, полученных из актиномицетов, включают:
Гентамицин
Рифамицин
Эритромицин
Стрептомицин

Актиномицеты и грибы
Как уже упоминалось, актиномицеты ранее принимали за грибы из-за того факта, что они производят мицелий.Тем не менее, эти два вида отличаются рядом различий в их структуре и морфологии.
Например, в то время как у них обоих есть клеточная стенка, актиномицеты, которые являются грамположительными бактериями, имеют пептидогликановый слой в клеточной стенке, в то время как грибы содержат N-ацетилглюкозаминовый полимерный хитин в своей клеточной стенке (у них нет пептидогликанового слоя) .
Эти два вида также отличаются тем, что грибы являются эукариотами, а актиномицеты — прокариотами. Как прокариоты, у актиномицетов отсутствуют связанные с ядром органеллы (например,грамм. ядро, аппарат Гольджи и др.), которые присутствуют в клетках грибов.
Хотя у них обоих есть филаменты (они оба производят гифы), филаменты, производимые актиномицетами, обычно меньше по размеру по сравнению с филаментами, производимыми грибами.

Культура

Требования

Процедура приготовления агаровой среды:
Чтобы подготовить среду для культивирования, выполните следующие несколько шагов:
Налейте 1000 мл дистиллированной воды в емкость (большой стакан и т. Д.)
Добавьте 63.0 граммов крахмала в стакан / контейнер
* Затем смесь автоклавировали при 121 ° C в течение примерно 15 минут при давлении 15 фунтов для целей стерилизации.

Процедура
· Получите образец почвы — Актиномицеты могут быть найдены в почве
· Автоклав агаровой среды в автоклаве в течение примерно 15 минут при 121 ° C — Этот шаг служит для стерилизации среды
· Разрешить среду охладить примерно до 45 ° C и вылить ее в чистые чашки Петри — можно приготовить несколько чашек Петри
· Дать среде осесть
· Поместите мембранный фильтр в центр каждой чашки и осторожно посыпьте грязь на фильтрах
· Инкубируйте чашки в течение примерно 4 дней при температуре около 25 ° C
· Снимите фильтры и продолжайте инкубировать чашки, пока бактерии не станут видимыми
Наблюдение
Актиномицеты образуют колонии от белого до желтого цвета.
Возвращение от актиномицетов к MicroscopeMaster home
сообщить об этом объявлении

Список литературы
Essaid Ait Barka et al. (2016). Таксономия, физиология и натуральные продукты актинобактерий.
Джон Г. Торри. (1978). Фиксация азота покрытосеменными с нодулированными актиномицетами.
Мукеш Шарма, Пинки Данги и Минакши Чоудхари. (2014). Актиномицеты: источник, идентификация и их применение.
Пасинду Чамикара. (2016). Актиномицеты.
Пол Ньенга В., Мваура Ф. Б., Вагача Дж. М. и Гатуру Е. М.. (2017). Методы выделения актиномицетов из почв кратера Мененгай в Кении.
Т. Роузбери. (1944). Паразитические актиномицеты и другие нитчатые микроорганизмы полости рта: обзор их характеристик и взаимосвязей, бактериологии актиномикоза и слюнных камней у человека.
Ссылки
https: // www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/actinomyces
https://www.researchgate.net/figure/Schematic-presentation-of-the-life-cycle-of-sporulating-actinomycetes_fig1_284716361
Актиномицет — обзор | ScienceDirect Topics
Frankia — Симбиоз двудольных
Аэробные грамположительные актиномицеты, принадлежащие к роду Frankia , являются диазотрофными бактериями, которые способны индуцировать образование N ₂ -фиксирующих долей клубеньков в корнях многих двудольных семядольных.Растения, нодулированные штаммами Frankia , известны как актиноризные растения и включают 8 семейств, 25 родов и более 200 видов, большинство из которых представляют собой многолетние древесные кустарники или деревья, распространенные на всех массивах суши, кроме Антарктиды. Актиноризные растения разделяют предрасположенность к умеренно плодородным почвам, и большинство из них являются первопроходцами на бедных азотом участках. Кроме того, многие виды актиноризий способны переносить стрессы окружающей среды, такие как тяжелые металлы, высокая соленость, засуха, холод и экстремальный pH.Они населяют множество экосистем, включая прибрежные дюны, прибрежные зоны, альпийские сообщества, арктическую тундру, ледниковые пашни и леса. Актиноризные растения особенно важны в регионах высоких широт, таких как Скандинавия, Канада, Аляска и Новая Зеландия, где бобовые отсутствуют или редки, в то время как актиноризные растения многочисленны и способны к интенсивному росту (Wall, 2000). Большая часть нового азота, поступающего в эти экосистемы, происходит от актиноризных симбиозов, на которые в целом приходится более 15% биологически фиксированного азота во всем мире.
Нитчатые frankiae, помимо симбиотической ассоциации с актиноризными растениями, также могут встречаться как свободноживущие диазотрофные организмы (Benson and Silvester, 1993). В чистой культуре штаммы Frankia образуют обширные гифы и спорангии. В ответ на лишение азота они также дифференцируют везикулы, называемые диазовезикулами, которые содержат нитрогеназу и являются местом фиксации N ₂. Диазовезикулы инкапсулированы серией ламинированных липидных слоев, богатых нейтральными липидами, гликолипидами и гопаноидами.Эта оболочка, толщина которой зависит от концентрации O ₂ в окружающей среде, работает как барьер для диффузии кислорода, обеспечивая анаэробную среду для работы нитрогеназы внутри везикул (Berry et al ., 1993).
Штаммы Frankia , которые клубеньчатые актиноризные растения могут быть филогенетически разделены на три группы (группы I, II и III), которые инфицируют определенные семейства двудольных (Таблица 3).
Таблица 3. Связь между Frankia и актиноризными растениями
Штаммы группы II378 , Allocasuarina , Ceuthostoma , Gymnostoma
Myrica , Comptonia
37 Elaeopagnaceae
09 Ripphamnaceae 9038 07, Shepherdia
Calletia , Discaria , Kentrothamnus , Retanilla , Talguenea , Trevoa
Филогенетические группы Frankia Семейства растений Роды растений
Штаммы группы I Coriarisaceae 9008 937 Coriarisaceae группы I Coriaria
Datisca
Cercocarpus , Chamaebatia , Dryas , Cowania , Purshia Ceanothus
Casuarius Casuarinaceae Casuarinaceae
Штаммы группы III ^a
родственные растения рода Razinorhiza Rhamnaceae), Fagales (Betulaceae, Casuarinaceae, Myricaceae) и Cucurbitales (Coriariaceae, Datiscaceae).Вместе с Fabales (бобовые) они образуют единую «азотфиксирующую кладу» внутри покрытосеменных растений (Soltis et al ., 1995).
В актиноризных симбиозах формирование корневых клубеньков начинается с узнавания хозяина-симбионта посредством обмена молекулярными сигналами, сведения о которых все еще ограничены.
Однако некоторые данные свидетельствуют о том, что сигнальные механизмы Frankia -актиноризных растений могут быть аналогичны таковым у ризобий-бобовых (Hocher et al ., 2011b) и геномный анализ подтверждает гипотезу о возможном единственном происхождении бобово-ризобийных и актиноризных симбиозов (Hocher et al ., 2011a).
Штаммы Frankia могут инфицировать корень хозяина посредством внутриклеточных или межклеточных механизмов. Внутриклеточная инфекция, например, встречающаяся у родов Myrica , Comptonia , Alnus и Casuarina , начинается с проникновения бактериальных гиф в завитые корневые волоски.После этого гифы перемещаются в корковые клетки, инкапсулированные слоем материала стенок растительных клеток, окруженного плазмалеммой хозяина. При межклеточной инфекции, распространенной у родов Elaeagnus , Ceanothus и Cercocarpus , бактериальные гифы проникают между двумя соседними клетками ризодермы и прогрессируют апопластически через кортикальные клетки, инкапсулированные в пектиновом матриксе. Одновременно с этим, клеточные деления, индуцированные в перицикле корня, приводят к зачатку доли узелка, к которому перемещаются гифы.Зрелая доля актиноризного узелка напоминает модифицированный боковой корень с апикальной меристемой, но без корневого чехлика. На нем изображена центральная стела с сосудистыми тканями и гифы Frankia , ограниченные кортикальными клетками (рис. 6).
Рис. 6. Схематическое изображение зрелой доли актиноризного узелка.
В большинстве актиноризных симбиозов активность связывания N ₂ Frankia в инфицированных клетках связана с дифференцировкой диазовезикул, морфология которых строго контролируется растением-хозяином.Как и у свободноживущих франкиев, эти везикулы окружены многослойной липидной оболочкой и содержат нитрогеназу. Однако в некоторых симбиозах (с растениями родов Myrica , Coriaria , Comptonia и Casuarina ) гифы Frankia размножаются без образования пузырьков. Зрелая анатомия доли узелка достигается примерно через 2 недели после инокуляции, в то время как фиксация N ₂ может быть обнаружена через три недели (Huss-Danell, 1997).
В инфицированных клетках зрелых долей клубенька действуют некоторые механизмы, снижающие напряжение кислорода вблизи места, где находится нитрогеназа, не переносящая кислород. Первое сопротивление диффузии кислорода обеспечивается в диазовезикулах за счет многослойной оболочки, а дальнейшее снижение p O ₂ достигается за счет их высокой частоты дыхания. Во многих долях узелка, лишенных диазовезикул, инфицированные клетки содержат высокие уровни гемоглобинов, которые имеют последовательности, гомологичные леггемоглобинам, и, как полагают, играют ту же роль (Fleming et al ., 1987). Более того, в этих клубеньках низкий уровень p O ₂ может поддерживаться за счет лигнификации стенок клеток-хозяев. Наконец, активность поглощающих гидрогеназ может также помочь защитить нитрогеназу от O ₂ как в гифах, так и в диазовезикулах симбиотических франки (Leul et al ., 2009). У свободноживущих штаммов Frankia , как и у других свободноживущих диазотрофов, аммиак, продуцируемый фиксацией N ₂, ассимилируется организмом через путь GS-GOGAT.Напротив, эти ферменты по-разному регулируются у симбиотических франкиев. В диазовезикулах долей корневых клубеньков активность GS очень низкая, и аммиак остается неусвоенным (Alloisio et al ., 2010). Как и в случае симбиоза ризобий и бобовых, NH ₃ попадает в хозяйскую клетку, где его ассимиляция приводит к образованию аминокислот и других органических соединений азота. Некоторые из них передаются бактериям, но большинство из них передаются побегам растения.
Дефицит или отсутствие активности GS в диазотрофном симбионте также характерны для бобовых ризобий, а также для некоторых цианобактериальных симбиозов, таких как Anabaena — Azolla , демонстрируя замечательную конвергенцию физиологических стратегий в ассоциациях фиксации N ₂. .
Актиноризное растение должно обеспечивать фотосинтетические бактерии симбиотической бактерией. Как и в симбиозе ризобий и бобовых, дикарбоксилаты C ₄, полученные в результате метаболизма сахарозы, происходящего в клетке-хозяине, вероятно, будут источниками углерода для штаммов Frankia в актиноризном симбиозе.
Кроме того, как это происходит в симбиозе ризобий и бобовых, актиноризные растения могут контролировать инфекцию, вызываемую Frankia , и регулировать количество и развитие долей клубеньков на корнях с помощью системных процессов ауторегуляции (Wall et al ., 2003).
Актиномицеты: экономическое значение и воспроизводство
В этой статье мы обсудим: — 1. Характеристики актиномицетов 2. Исторический обзор актиномицетов 3. Экономическое значение 4. Распространение и способ питания 5. Соматические структуры 6. Размножение.
Состав:
Характеристики актиномицетов
Исторический обзор актиномицетов
Экономическое значение актиномицетов
Распространение и способ питания актиномицетов
Соматические структуры актиномицетов
Размножение актиномицетов

1.Характеристика актиномицетов:
Актиномицеты, или стрептомицеты, или актиномицеты, как их называют, представляют собой группу грамположительных бактерий, которые образуют разветвленные нитчатые гифы, похожие на гифы грибов. Но диаметр гифы у них составляет примерно 1 мкм, тогда как у грибов он составляет от 5 до 10 мкм.
Эти организмы размножаются бесполыми спорами, которые называются конидиями, если они голые, или спорангиоспорами, если они заключены в спорангий. Хотя эти споры не являются термостойкими, они устойчивы к высыханию и способствуют выживанию вида в периоды засухи.
Эти нитчатые бактерии в основном являются безвредными почвенными организмами, хотя некоторые из них являются патогенными для человека (Streptomyces somaliensis вызывает актиномицетому человека), других животных (Actinomyces bovis вызывает болезнь челюсти крупного рогатого скота) или растений (Streptomyces scabies вызывает паршу у картофеля. и сахарная свекла).
В почве они сапрофитны и хемоорганотрофны, и они выполняют важную функцию разложения растений или животных.
Опять же, некоторые из них наиболее известны своей способностью производить широкий спектр антибиотиков, полезных для лечения болезней человека.Эти организмы выделяют внеклеточные ферменты, разлагающие мертвый органический материал. Эти ферменты лизируют бактерии и тем самым контролируют популяцию бактерий и, таким образом, помогают поддерживать микробное равновесие в почве.
Актиномицеты внешне напоминают грибы тем, что имеют подземные и воздушные гифы и цепочки спор. Но их диаметр гиф, цитология и химический состав клеточных стенок явно имеют бактериальный характер.
2.Исторический обзор актиномицетов:
За ранними исследовательскими исследованиями Маккормака (1935) и Алексопулоса и Херрика (1938-1942) последовали интенсивные исследования профессора С.А. Ваксмана и его учеников (1943-1951), которые завершились открытием стрептомицина и других новых и потенциально полезных химиотерапевтические средства.
В литературе описано около 100 антибиотиков в качестве метаболитов актиномицетов. Некоторые из них были выделены в чистом виде и их химический состав подробно изучен, в то время как другие были описаны только как концентраты или в предварительном порядке.
3. Экономическое значение актиномицетов:
Актиномицеты, образующие почвенную микрофлору, в последние годы приобрели наибольшее значение в качестве продуцентов лечебных веществ.
Многие актиномицеты обладают способностью синтезировать метаболиты, препятствующие росту бактерий; их называют антибиотиками, и, хотя они вредны для бактерий, они более или менее безвредны при попадании в организм человека или животного.В наше время антибиотики имеют большое терапевтическое и промышленное значение.
В последнее десятилетие наблюдается значительный интерес к актиномицетам как производителям антибиотических веществ. Успешное использование в химиотерапии стрептомицина, хлорфеникола (хлоромицетин — торговое название этого вещества), ауреомицина и террамицина, всех метаболитов актиномицетов, стимулировало поиск новых актиномицетов и новых антибиотиков среди актиномицетов.
Род Streptomyces — самый крупный и важный с антибиотической точки зрения.
4. Распространение и способ питания актиномицетов:
Актиномицеты, по сути, мезофильные и аэробные по своим требованиям к росту и, таким образом, напоминают как бактерии, так и грибы. Вместе с другими микроорганизмами они образуют микрофлору почвы и вырабатывают мощные ферменты, с помощью которых они могут разлагать органические вещества.
Большинство из них являются почвенными организмами и связаны с гниением.Характерный запах почвы после вспашки или увлажнения дождем во многом обусловлен присутствием актиномицетов.
Некоторые из них являются патогенами. Актиномицеты растут медленно и на искусственных средах образуют твердые и меловые колонии, которые пахнут гниющими листьями 01 плесневой землей. Их особенно много в лесной почве из-за обилия органического вещества. Они встречаются в основном в почвах с нейтральным pH, хотя некоторые предпочитают кислые или щелочные почвы. Актиномицеты могут расти на почвах с меньшим содержанием воды, чем требуется для большинства других бактерий.
Актиномицеты способны использовать большое количество углеводов в качестве источников энергии, когда углеводы присутствуют в среде как единственные источники метаболизируемого углерода.
Большинство актиномицетов являются необходимыми протеолитиками и атакуют белки и полипептиды, а также способны использовать нитраты и аммиак в качестве источников азота. Почти все они синтезируют витамин B ₁₂ при выращивании на средах, содержащих соли кобальта, и многие из них способны синтезировать довольно сложные органические молекулы, обладающие антибиотическими свойствами.Механизм синтеза этих веществ не выяснен.
5. Соматические структуры актиномицетов:
Большинство актиномицетов являются мицелиоидными. Они начинают свое развитие как одноклеточные организмы, но превращаются в разветвленные нити или гифы, которые обильно разрастаются, производя новые ветви, составляющие мицелий. Ширина гиф обычно составляет 1 мкм. Нежный мицелий часто разрастается во всех направлениях от центральной точки и производит впечатление, которое сравнивают с лучами солнца или звезды.
Таким образом, актиномицеты также называют «лучевыми грибами». Они часто создают сложные рисунки и напоминают некоторые рисунки на выставках современного искусства. Они грамположительны. Протоплазма молодых гиф кажется недифференцированной, но в более старых частях мицелия видны определенные гранулы, вакуоли и ядра.
Многие актиномицеты сначала производят очень нежный, широко разветвленный мицелий, который может внедряться в почву или, если выращивать в культуре, в твердую среду.Поэтому этот вид мицелия называется «субстрат или первичный мицелий» (рис. 338).
После периода роста развиваются гифы другого вида, которые поднимаются из мицелия субстрата и вырастают в воздух. Они называются воздушными гифами, а соответствующий мицелий — воздушным или вторичным мицелием. Воздушный мицелий может быть бело-желтым, фиолетовым, красным, синим, зеленым или серым, и многие из них образуют пигменты, которые выделяются в среду.
Воздушный мицелий обычно немного шире, чем мицелий субстрата. Воздушные гифы обладают дополнительным слоем стенки потолка (влагалищем). Кончик гифа подвергается перегородке внутри этого влагалища, образуя цепочку конидий. Конидиальная клетка содержит пухлое, глубоко окрашенное, овальное или палочковидное ядерное тело.
6. Размножение актиномицетов:
Большинство видов размножаются конидиями, которые образуются цепочками из воздушных гиф.Цепи могут быть прямыми, изогнутыми (волнистыми) или свернутыми в разной степени. Нити, несущие конидии, часто закручены по спирали. Иногда в конидии переходит вся длина воздушной гифы, иногда только ее верхняя часть.
Каждый конидий имеет округлое ядро и окружен твердой внешней стенкой. Конидиальная стенка может быть гладкой, бородавчатой, колючей или опушенной.
Конидии могут сохраняться в сухом состоянии в течение многих лет. Даже вегетативные формы актиномицетов довольно выносливы и способны адаптироваться к меняющимся почвенным условиям.
Конидии выглядят как тонкий порошкообразный слой на поверхности культур. Когда конидии рассыпаны по земле и благоприятные условия, они прорастают, давая от одной до трех, а иногда и четырех маленьких зародышевых трубок, которые вызывают мицелиоидное состояние (рис. 338).
Первичный мицелий у некоторых видов обычно распадается на небольшие фрагменты, называемые артроспорами, которые часто выглядят как бактериальные клетки и которые легко могут быть приняты за последние.
(PDF) Актиномицеты
Актиномицеты
5 | Page P a s i n d u Ch a m i k a r a (M i c r o b i o l o g y S p e c i a l)
Производимые ими
включают антибиотики, другие лекарственные средства, токсины, пестициды и факторы роста растений и
факторов роста растений.Наиболее известными из вторичных метаболитов, продуцируемых актиномицетами
, являются антибиотики.
Антибиотики действительно называют «чудо-лекарствами» за их виртуальный успех против патогенных
микроорганизмов. Эта замечательная группа соединений образует гетерогенную совокупность
биологически активных молекул с различными структурами и механизмами действия. Они
атакуют практически все виды микробной активности, такие как ДНК, РНК и синтез белка, мембранную функцию
, транспорт электронов, споруляцию, прорастание и многие другие.Как результат
, они являются эффективными средствами лечения бактериальных инфекций. До открытия
антибиотиков люди с простыми ранами и инфекционными заболеваниями не могли лечиться.
Первый антибиотик, открытый сэром Александром Флемингом в 1928 году (Fleming, 1980),
способствовал открытию многих других вторичных метаболитов с аналогичными свойствами. Вторичные метаболиты
, продуцируемые актиномицетами, служат источником жизненно важной среды.Эти
обладают широким спектром биологической активности; например антибактериальное (стрептомицин, тетрациклин
,
, хлорамфеникол), противогрибковое (нистатин), противовирусное (туникамицин), противопаразитарное
(авермектин), иммунодепрессивное (рапамицин), противоопухолевое (актиномицин, 9000, клавраинсоциан, противоопухолевое средство, 9000, митомицин и диабетогенный (бафиломицин,
,
стрептозотоцин), рак (доксорубицины, даунорубицин, митомицин и блеомицин), отторжение трансплантата
(циклоспорин и рапамицин) и высокий уровень холестерина (статины, такие как ловастатин и
.
Члены группы актиномицетов, кроме того, являются производителями клинически полезных противоопухолевых препаратов
, таких как антрациклины (акларубицин, дауномицин и доксорубицин), пептиды
(блеомицин и актиномицин D), аурелиновые кислоты (
едармицинстин) ), Антиметаболиты (пентостатин), карзинофилин, митомицины и другие.
Продукты актиномицетов не только обладают мощным терапевтическим действием, но и
также обладают желаемыми фармакокинетическими свойствами
, необходимыми для клинических разработок
Актиномицеты важны не только в области фармацевтической промышленности и также
в сельском хозяйстве.Актиномицеты обладают способностью подавлять рост нескольких патогенов растений
, например Erwinia amylovora (бактерии, вызывающие ожог яблони), Agrobacterium
tumefaciens.
Актиномицеты разлагают сложные смеси полимеров в мертвых растениях, животных и грибах
, что приводит к образованию многих внеклеточных ферментов, которые способствуют производству сельскохозяйственных культур
. Помимо этого, актиномицеты вносят основной вклад в биологическую буферность
почв, биологический контроль почвенной среды за счет фиксации азота и
разложение высокомолекулярных соединений, таких как углеводороды, в загрязненной почве.
Актиномицеты обладают способностью синтезировать множество различных биологически активных вторичных
метаболитов, таких как косметика, витамины, пищевые материалы, гербициды, антибиотики,
пестициды, антипаразитарные средства и ферменты, такие как целлюлоза и ксиланаза, используемые при обработке отходов.
грамположительных бактерий и актинобактерий | Безграничная микробиология
Обзор грамположительных бактерий и актинобактерий
Актинобактерии — это грамположительные бактерии с высоким содержанием гуанина и цитозина в ДНК, которые могут быть наземными или водными.
Цели обучения
Обсудить характеристики, связанные с актинобактериями
Основные выводы
Ключевые моменты
Актинобактерии включают некоторых из наиболее распространенных видов почвенных, пресноводных и морских организмов, играющих важную роль в разложении органических материалов, таких как целлюлоза и хитин, и, таким образом, играет жизненно важную роль в круговороте органических веществ и углерода цикл.
Актинобактерии хорошо известны как продуценты вторичных метаболитов и, следовательно, представляют большой фармакологический и коммерческий интерес, поскольку могут производить антибиотики, такие как актиномицин.
Актинобактерии ответственны за специфический запах, исходящий от почвы после дождя (петрихор), в основном в более теплом климате.
Ключевые термины
актиномицин : Любой из класса токсичных полипептидных антибиотиков, обнаруженных в почвенных бактериях рода Streptomyces.
актинобактерий : Группа грамположительных бактерий с высоким содержанием гуанина и цитозина в их ДНК
Актинобактерии — один из доминирующих типов бактерий.Это грамположительные бактерии с высоким содержанием гуанина и цитозина в ДНК, которые могут быть наземными или водными. Для их филогенетического анализа был предложен анализ последовательности глутаминсинтетазы.
Актинобактерии включают некоторых из наиболее обычных почвенных, пресноводных и морских обитателей, играющих важную роль в разложении органических материалов, таких как целлюлоза и хитин; тем самым играя жизненно важную роль в круговороте органических веществ и углеродном цикле. Это восполняет запасы питательных веществ в почве и играет важную роль в образовании гумуса.
Другие актинобактерии населяют растения и животных, включая некоторые патогены, такие как Mycobacterium, Corynebacterium, Nocardia, Rhodococcus и несколько видов Streptomyces.
Actinomyces israelii : Сканирующая электронная микрофотография Actinomyces israelii.
Актинобактерии хорошо известны как продуценты вторичных метаболитов и поэтому представляют большой фармакологический и коммерческий интерес. В 1940 году Селман Ваксман обнаружил, что почвенные бактерии, которые он изучал, производят актиномицин , за открытие которого он получил Нобелевскую премию.С тех пор сотни природных антибиотиков были обнаружены в этих наземных микроорганизмах, особенно из рода Streptomyces .
Некоторые актинобактерии образуют ветвящиеся нити, которые чем-то напоминают мицелий неродственных грибов, среди которых они первоначально были классифицированы под старым названием Actinomycetes . Большинство членов являются аэробными, но некоторые, такие как Actinomyces israelii , могут расти в анаэробных условиях. В отличие от Firmicutes, другой основной группы грамположительных бактерий, они имеют ДНК с высоким содержанием GC, а некоторые виды актиномицетов образуют внешние споры.
Некоторые виды актинобактерий ответственны за специфический запах, исходящий от почвы после дождя (петрихор), в основном в более теплом климате. Химическое вещество, вызывающее этот запах, известно как Geosmin . Большинство актинобактерий, имеющих медицинское или экономическое значение, относятся к подклассу Actinobacteridae , заказ Actinomycetales . Хотя многие из них вызывают заболевания у людей, Streptomyces известен как источник антибиотиков.
Не спорообразующие Firmicutes
Firmicutes — это тип бактерий, большинство из которых имеют грамположительную структуру клеточной стенки, а некоторые из них не образуют споры.
Цели обучения
Обсудить роль неспорообразующих Firmicutes в промышленных применениях, в частности, молочнокислых бактерий (LAB)
Основные выводы
Ключевые моменты
Многие Firmicutes образуют эндоспоры, устойчивые к высыханию и способные выжить в экстремальных условиях.
Молочнокислые бактерии (LAB) составляют класс Firmicutes, которые являются грамположительными, имеют низкий уровень GC, кислотоустойчивы, обычно не образуют спор и не дышат.
Молочнокислые бактерии (LAB) представляют собой палочковидные бациллы или кокки, характеризующиеся повышенной устойчивостью к более низкому диапазону pH.
LAB — одна из наиболее важных групп микроорганизмов, используемых в пищевой промышленности, и наиболее распространенные микробы, используемые в качестве пробиотиков.
Ключевые термины
эндоспора : Спящая, жесткая и не репродуктивная структура, продуцируемая некоторыми бактериями из типа Firmicute.
пробиотик : Описание любой диетической добавки, содержащей живые бактерии для терапевтических целей.
органолептический : Относящийся к сенсорным свойствам определенного пищевого продукта или химического вещества: его вкус, цвет, запах и ощущение на ощупь.
Firmicutes
От латинского: firmus , strong; кутис , кожа; ссылаясь на клеточную стенку. Это тип бактерий, большинство из которых имеют грамположительную структуру клеточной стенки. Однако некоторые из них, такие как Megasphaera, Pectinatus, Selenomonas и Zymophilus, имеют пористую псевдо-внешнюю мембрану, которая заставляет их окрашивать грамотрицательные клетки.
Использование прокариот людьми : Это микроскопическое изображение Bacillus subtilis (ATCC 6633) с граммовой окраской при увеличении: 1000. Овальные неокрашенные структуры — споры.
Ученые однажды классифицировали Firmicutes, чтобы включить все грамположительные бактерии, но недавно определили, что они относятся к основной группе родственных форм, называемой группой с низким содержанием G + C, в отличие от актинобактерий.
У них есть круглые клетки, называемые кокками (единичные, кокковые) или палочковидные формы (палочки).Многие Firmicutes производят эндоспоры, устойчивые к высыханию и способные выжить в экстремальных условиях. Они встречаются в различных средах, и в эту группу входят некоторые известные патогены. Представители одной семьи, гелиобактерии, производят энергию посредством фотосинтеза. Фирмикуты играют важную роль в порче пива, вина и сидра. Группа обычно делится на Clostridia , которые являются анаэробными, Bacilli , которые являются облигатными или факультативными аэробами, и Mollicutes .
БАКТЕРИИ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ (LAB)
Они составляют класс Firmicutes и являются грамположительными, с низким содержанием GC, кислотоустойчивыми, обычно не спорулирующими, не дышащими палочками или кокками, которые связаны своими общими метаболическими и физиологическими характеристиками.
Эти бактерии, обычно присутствующие в разлагающихся растениях и молочных продуктах, производят молочную кислоту как основной конечный продукт метаболизма при ферментации углеводов. Эта черта на протяжении всей истории связывала LAB с пищевыми ферментациями, поскольку подкисление подавляет рост агентов порчи.Белковые бактериоцины продуцируются несколькими штаммами LAB и создают дополнительное препятствие для порчи и патогенных микроорганизмов.
Кроме того, молочная кислота и другие продукты метаболизма способствуют органолептическому и текстурному профилю продукта питания. Промышленное значение LAB дополнительно подтверждается их общепризнанным статусом безопасных (GRAS) из-за их повсеместного появления в продуктах питания и их вклада в здоровую микрофлору слизистых оболочек человека, особенно желудочно-кишечного тракта.
Молочнокислые бактерии (LAB) представляют собой палочковидные бациллы или кокки, характеризующиеся повышенной устойчивостью к более низкому диапазону pH. Этот аспект частично позволяет LAB превосходить другие бактерии в естественной ферментации, поскольку они могут выдерживать повышенную кислотность из-за производства органических кислот (например, молочной кислоты).
Streptococci : Световая микроскопия стрептококков, молочнокислых бактерий, не образующих спор.
ПУТИ В ЛАБОРАТОРИИ
LAB относятся к наиболее важным группам микроорганизмов, используемых в пищевой промышленности.Для классификации родов LAB используются два основных пути ферментации гексозы. В условиях избытка глюкозы и ограниченного количества кислорода гомолактические LAB катаболизируют один моль глюкозы по пути Эмбдена-Мейерхофа-Парнаса с образованием двух моль пирувата. Внутриклеточный окислительно-восстановительный баланс поддерживается за счет окисления НАДН, сопровождающегося восстановлением пирувата до молочной кислоты. Этот процесс дает два моля АТФ на моль потребленной глюкозы.
Репрезентативные гомолактические роды LAB включают Lactococcus, Enterococcus и Streptococcus.Гетероферментативные LAB, в свою очередь, используют пентозофосфатный путь, альтернативно называемый пентозофосфокетолазным путем. Один моль глюкозо-6-фосфата сначала дегидрируют до 6-фосфоглюконата, а затем декарбоксилируют, получая один моль CO ₂. Полученный пентозо-5-фосфат расщепляется на один моль глицеральдегидфосфата (GAP) и один моль ацетилфосфата. GAP далее метаболизируется до лактата, как при гомоферментации, при этом ацетилфосфат восстанавливается до этанола через ацетил-КоА и промежуточные соединения ацетальдегида.
Окрашивание по Граму Bacillus Subtilis : грамположительная каталаза-положительная бактерия палочковидной формы, обладающая способностью образовывать прочную защитную эндоспору, позволяющую организму переносить экстремальные условия окружающей среды.
Теоретически конечные продукты (включая АТФ) производятся в эквимолярных количествах в результате катаболизма одного моля глюкозы. Облигатные гетероферментативные LAB включают Leuconostoc, Oenococcus и Weissella.
ПРОБИОТИКА
Штаммы LAB — наиболее распространенные микробы, используемые в качестве пробиотиков.Большинство штаммов принадлежит к роду Lactobacillus.
Пробиотики были оценены в исследованиях на животных и людях в отношении диареи, связанной с антибиотиками, диареи путешественников, детской диареи, воспалительного заболевания кишечника и синдрома раздраженного кишечника (СРК).
В будущем пробиотики, возможно, будут использоваться при различных желудочно-кишечных заболеваниях, вагинозе или в качестве систем доставки вакцин, иммуноглобулинов и других методов лечения.
Firmicutes
Firmicutes — это тип бактерий, большинство из которых имеют грамположительную структуру клеточной стенки, а некоторые из них могут образовывать эндоспоры.
Цели обучения
Опишите характеристики, связанные с эндоспорами, обнаруженными в Firmicutes
Основные выводы
Ключевые моменты
Firmicutes образуют эндоспоры, устойчивые к высыханию и способные выжить в экстремальных условиях.
Эндоспора — это спящая, жесткая и не репродуктивная структура, продуцируемая некоторыми бактериями из типа Firmicute.
Эндоспора состоит из ДНК бактерии и части ее цитоплазмы, окруженной очень прочным внешним покрытием.
Эндоспоры могут выжить без питательных веществ, и они устойчивы к ультрафиолетовому излучению, высыханию, высокой температуре, экстремальному замораживанию и химическим дезинфицирующим средствам.
Ключевые термины
фирмикутов : Тип бактерий, большинство из которых имеют грамположительную структуру клеточной стенки.
эндоспора : Спящая, жесткая и не репродуктивная структура, продуцируемая некоторыми бактериями из типа Firmicute.
Firmicutes
Firmicutes (латинское: firmus = сильный и cutis = кожа, относится к клеточной стенке) представляют собой тип бактерий, большинство из которых имеют грамположительную структуру клеточной стенки.Однако некоторые из них, такие как Megasphaera, Pectinatus, Selenomonas и Zymophilus, имеют пористую псевдо-внешнюю мембрану, которая заставляет их окрашивать грамотрицательные клетки.
Ученые однажды классифицировали Firmicutes, чтобы включить все грамположительные бактерии, но недавно определили, что они относятся к основной группе родственных форм, называемой группой с низким содержанием G + C, в отличие от актинобактерий. У них есть круглые клетки, называемые кокками (единичный кокк) или палочковидные формы (палочки;).
ЭНДОСПОРЫ
Многие Firmicutes производят эндоспоры, устойчивые к высыханию и способные выжить в экстремальных условиях.Они встречаются в различных средах, и в эту группу входят некоторые известные патогены. Представители одной семьи, гелиобактерии , производят энергию посредством фотосинтеза. Фирмикуты играют важную роль в порче пива, вина и сидра. Группа обычно делится на Clostridia , которые являются анаэробными, Bacilli , которые являются облигатными или факультативными аэробами, и Mollicutes . На филогенетических деревьях первые две группы проявляются как парафилетические или полифилетические, как и их основные роды, Clostridium и Bacillus.
Эндоспора — это спящая, прочная и не репродуктивная структура, продуцируемая некоторыми бактериями из типа Firmicute. Название «эндоспора» наводит на мысль о споре или семеподобной форме ( endo означает «внутри»), но это не настоящая спора (то есть не потомство). Это упрощенная, неактивная форма, до которой бактерия может преобразоваться.
ЭНДОСПОРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Это обычно вызвано недостатком питательных веществ и обычно встречается у грамположительных бактерий.Это происходит, когда бактерия делится внутри своей клеточной стенки. Затем одна сторона поглощает другую. Эндоспоры позволяют бактериям находиться в состоянии покоя в течение длительных периодов времени, даже столетий. Когда окружающая среда становится более благоприятной, она может вернуться в вегетативное состояние.
Эндоспора состоит из ДНК бактерии и части ее цитоплазмы, окруженной очень прочным внешним покрытием. Они могут выжить без питательных веществ и устойчивы к ультрафиолетовому излучению, высыханию, высокой температуре, экстремальному замораживанию и химическим дезинфицирующим средствам.Они обычно встречаются в почве и воде, где могут выжить в течение длительного периода времени. Бактерии производят единственную эндоспору внутри.
Спора иногда окружена тонкой оболочкой, известной как экзоспорий , которая покрывает оболочку споры, которая действует как сито, исключающее крупные токсичные молекулы, такие как лизоцим , устойчива ко многим токсичным молекулам и может также содержать ферменты, которые участвуют в прорастании. Кора головного мозга находится под оболочкой спор и состоит из пептидогликана.
Стенка сердцевины лежит под корой и окружает протопласт или сердцевину эндоспоры. Ядро содержит хромосомную ДНК споры, которая заключена в хроматиноподобные белки, известные как SASP (небольшие кислоторастворимые белки спор), которые защищают ДНК спор от ультрафиолетового излучения и тепла. Ядро также содержит нормальные клеточные структуры, такие как рибосомы и другие ферменты, но не является метаболически активным. До 20% сухого веса эндоспоры состоит из дипиколината кальция в ядре, который, как считается, стабилизирует ДНК.Дипиколиновая кислота может отвечать за термостойкость спор, а кальций может способствовать устойчивости к теплу и окислителям.
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ ЭНДОСПОР
Положение эндоспоры отличается у разных видов бактерий и полезно для идентификации. Основными типами внутри клетки являются терминальные, субтерминальные и центрально расположенные эндоспоры (]).
Морфология эндоспор : Вариации морфологии эндоспор: (1, 4) центральная эндоспора; (2, 3, 5) терминальная эндоспора; (6) боковая эндоспора.
Терминальные эндоспоры видны на полюсах клеток, тогда как центральные эндоспоры находятся более или менее посередине. Субтерминальные эндоспоры — это эндоспоры между этими двумя крайностями, обычно видимые достаточно далеко к полюсам, но достаточно близко к центру, чтобы не считаться ни терминальными, ни центральными. Иногда видны боковые эндоспоры.
Когда бактерия обнаруживает, что условия окружающей среды становятся неблагоприятными, она может запустить процесс эндоспоруляции, который занимает около восьми часов.ДНК реплицируется, и между ней и остальной частью клетки начинает формироваться мембранная стенка, известная как споровая перегородка. Плазматическая мембрана клетки окружает эту стенку и отслаивается, образуя двойную мембрану вокруг ДНК, и развивающаяся структура теперь известна как передспора. В это время дипиколинат кальция включается в передспору.
Затем между двумя слоями образуется кора пептидогликана, и бактерия добавляет оболочку из спор снаружи передспоры.Теперь споруляция завершена, и зрелая эндоспора высвободится, когда окружающие вегетативные клетки разложатся.
Актинобактерии (грамположительные бактерии с высоким содержанием G + C)
Актинобактерии — это группа грамположительных бактерий с высоким содержанием гуанина и цитозина в их ДНК.
Цели обучения
Обозначьте характеристики, связанные с актинобактериями
Основные выводы
Ключевые моменты
Актинобактерии — один из доминирующих типов бактерий.
Актинобактерии включают некоторых из наиболее распространенных видов почвенных, пресноводных и морских обитателей, которые играют важную роль в разложении органических материалов, таких как целлюлоза и хитин, и, таким образом, играют жизненно важную роль в круговороте органических веществ и круговороте углерода.
Актинобактерии хорошо известны как продуценты вторичных метаболитов и, следовательно, представляют большой фармакологический и коммерческий интерес.
Некоторые виды актинобактерий ответственны за специфический запах, исходящий от почвы после дождя (Петричор), в основном в более теплом климате.
Ключевые термины
актинобактерий : Группа грамположительных бактерий с высоким содержанием гуанина и цитозина в их ДНК
petrichor : Отличительный запах, который сопровождает первый дождь после долгой теплой засухи.
актиномицин : Любой из класса токсичных полипептидных антибиотиков, обнаруженных в почвенных бактериях рода Streptomyces.
Актинобактерии — это группа грамположительных бактерий с высоким содержанием гуанина и цитозина в их ДНК.Они могут быть наземными или водными. Актинобактерии — один из доминирующих типов бактерий. Для филогенетического анализа актинобактерий был предложен анализ последовательности глутаминсинтетазы.
Актинобактерии включают некоторых из наиболее обычных почвенных, пресноводных и морских обитателей, играющих важную роль в разложении органических материалов, таких как целлюлоза и хитин, и, таким образом, играет жизненно важную роль в круговороте органических веществ и углеродном цикле. Это восполняет запасы питательных веществ в почве и играет важную роль в образовании гумуса.Другие актинобактерии населяют растения и животных, включая несколько патогенов, таких как Mycobacterium, Corynebacterium, Nocardia, Rhodococcus и несколько видов Streptomyces.
Актинобактерии хорошо известны как продуценты вторичных метаболитов и поэтому представляют большой фармакологический и коммерческий интерес. В 1940 году Селман Ваксман обнаружил, что почвенные бактерии, которые он изучал, производят актиномицин, за это открытие он получил Нобелевскую премию. С тех пор сотни природных антибиотиков были обнаружены в этих наземных микроорганизмах, особенно из рода Streptomyces.
Некоторые актинобактерии образуют ветвящиеся нити, которые чем-то напоминают мицелий неродственных грибов, среди которых они первоначально были классифицированы под старым названием Actinomycetes. Большинство членов являются аэробными, но некоторые, такие как Actinomyces israelii, могут расти в анаэробных условиях.

Филогенетические группы Frankia	Семейства растений
Штаммы группы I	Coriarisaceae 9008 937 Coriarisaceae группы I Coriaria Datisca Cercocarpus , Chamaebatia , Dryas , Cowania , Purshia Ceanothus
Casuarius	Casuarinaceae	Casuarinaceae
Штаммы группы III ^a