ISSN 0564-3783  



Головна
Контакти
Архів  
Тематика журналу
Підписка
До уваги авторів
Редколегія
Мобільна версія


In English

Export citations
UNIMARC
BibTeX
RIS





Генетична ідентифікація та антимікробна активність штаму Streptomyces sp. Je 1–6, виділеного з ризосферного ґрунту Juniperus excelsa Bieb.

Тістечок С.I., Тимчук I.В., Корнійчук O.В., Федоренко В.O., Лужецький A.M., Громико O.M.

Оригінальна работа 




Актинобактерії, виділені з малодосліджених біотопів, становлять інтерес як продуценти біологічно активних сполук. В цій роботі ми повідомляємо про про-дуцента антибіотика лідикаміцину Je 1-6, виділеного з ризосферного ґрунту ялівцю високого Juniperus excelsa Bieb. (Кримський півострів, Україна), який виявляв антагоністичні властивості проти грам-позитивних бактерій. На основі аналізу послідовності гена 16S рРНК штам Je 1-6 був афілійований до роду Streptomyces. Неочищений екстракт з біомаси цього штаму пригнічував ріст різних шпитальних мультирезистентних ізолятів Staphylococcus sp. В результаті дереплікативного аналізу в екстракті Streptomyces sp. Je 1-6 виявлено антибіотик лідикаміцин та його похідні: 30-деметиллідикаміцин, 30-деметил-8-дезоксилідикаміцин і 8-дезоксилідикаміцин. Мультилокусний аналіз, на основі гена 16S рРНК і пяти генів «домашнього господарства» atpD, gyrB, rpoB, recA та trpB штаму Streptomyces sp. Je 1-6, показав високий рівень їхньої ідентичності з генами штаму Streptomyces sp. ID38640.

Ключові слова: Streptomyces, мультилокусний аналіз, філогенетичний аналіз, лідикаміцин, гени «домашнього господарства»

Цитологія і генетика 2021, том 55, № 1, C. 33-41

  1. Кафедра генетики та біотехнології, Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна
  2. Кафедра мікробіології, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна
  3. Кафедра фармацевтичної біотехнології, Саарландский університет, Саарбрюккен, Німеччина
  4. Гемгольцський інститут фармацевтичних досліджень Саарланду, Саарбрюккен, Німеччина

E-mail: oleksandr.gromyko lnu.edu.ua

Тістечок С.I., Тимчук I.В., Корнійчук O.В., Федоренко В.O., Лужецький A.M., Громико O.M. Генетична ідентифікація та антимікробна активність штаму Streptomyces sp. Je 1–6, виділеного з ризосферного ґрунту Juniperus excelsa Bieb., Цитологія і генетика., 2021, том 55, № 1, C. 33-41.

В "Cytology and Genetics". Якщо тільки можливо, цитуйте статтю по нашій англомовній версії:
S. I. Tistechok, I. V. Tymchuk, O. P. Korniychuk, V. O. Fedorenko, A. M. Luzhetskyy & O. M. Gromyko Genetic Identification and Antimicrobial Activity of Streptomyces sp. Strain Je 1–6 Isolated from Rhizosphere Soil of Juniperus excelsa Bieb, Cytol Genet., 2021, vol. 55, no. 1, pp. 28–35
DOI: 10.3103/S0095452721010138


Посилання

1. Ahmad, M.S., El-Gendy, A.O., Ahmed, R.R., et al., Exploring the antimicrobial and antitumor potentials of Streptomyces sp. AGM12-1 isolated from Egyptian soil, Front. Microbiol., 2017, vol. 8, p. 438. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00438

2. Aminov, R., History of antimicrobial drug discovery: major classes and health impact, Biochem. Pharmacol., 2017, vol. 133, pp. 4–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2016.10.001

3. Bauer, A.W., Kirby, W.M., Sherris, J.C., et al., Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method, Am. J. Clin. Pathol., 1996, vol. 45, pp. 493–496.

4. Bilyk, O., Sekurova, O.N., Zotchev, S.B., et al., Cloning and heterologous expression of the grecocycline bio-synthetic gene cluster, PLoS One, 2016, vol. 11, no. 7. e0158682. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0158682

5. Buckingham, J., Dictionary of Natural Products, London: CRC Press/Taylor and Francis Group, 1993.

6. Edgar, R.C., MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput, Nucleic Acids Res., 2004, vol. 32, pp. 1792–1797. https://doi.org/10.1093/nar/gkh340

7. Felsenstein, J., Evolutionary trees from DNA sequences: a maximum likelihood approach, J. Mol. Evol., 1981, vol. 17, pp. 368–376.

8. Felsenstein, J., Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap, Evolution, 1985, vol. 39, pp. 783–791.

9. Furumai, T., Eto, K., Sasaki, T., et al., TPU-0037-A, B, C and D, novel lydicamycin congeners with anti-MRSA activity from Streptomyces platensis TP-A0598, J. Antibiot., 2002, vol. 55, no. 10, pp. 873–880. https://doi.org/10.7164/an-tibiotics.55.873

10. Genilloud, O., Actinomycetes: still a source of novel antibiotics, Nat. Prod. Rep., 2017, vol. 34, pp. 1203–1232. https://doi.org/10.1039/c7np00026j

11. Goodfellow, M. and Williams, S., Ecology of actinomycetes, Ann. Rev. Microbiol., 1983, vol. 37, pp. 189–216.

12. Guo, Y., Zheng, W., Rong, X., et al., A multilocus phylogeny of the Streptomyces griseus 16S rRNA gene clade: use of multilocus sequence analysis for streptomycete systematics, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2008, vol. 58, pp. 149–159. https://doi.org/10.1099/ijs.0.65224-0

13. Hayakawa, Y., Kanamaru, N., Shimazu, A., et al., Lydicamycin, a new antibiotic of a novel skeletal type. I. Taxonomy, fermentation, isolation and biological activity, J. Antibiot., 1991, vol. 44, no. 3, pp. 282–287.

14. Khamna, S., Yokota, A., and Lumyong, S., Actinomycetes isolated from medicinal plant rhizosphere soils: diversity and screening of antifungal compounds, indole-3-acetic acid and siderophore production, World J. Microbiol. Biotechnol., 2009, vol. 25, pp. 649–655. https://doi.org/10.1007/s11274-008-9933-x

15. Kieser, B., Buttner, M., Charter, K., and Hopwood, B., Practical Streptomyces Genetics, Norwich: John Innes Foundation, 2000.

16. Kimura, M., A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences, J. Mol. Evol., 1980, vol. 16, pp. 111–120.

17. Komaki, H., Hosoyama, A., Igarashi, Y., et al., Streptomyces lydicamycinicus sp. nov. and its secondary metabolite biosynthetic gene clusters for polyketide and nonribosomal peptide compounds, Microorganisms, 2020, vol. 8, no. 3, p. 370. https://doi.org/10.3390/microorganisms8030370

18. Kostyanev, T. and Can, F., The global crisis of antimicrobial resistance, in Antimicrobial Stewardship, 1st ed., Pulcini, C., Ergonul, O., Can, F., and Beovic, B., Eds., Cambridge: Academic Press, 2017, pp. 3–12.

19. Kumar, S., Stecher, G., Li, M., et al., MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms, Mol. Biol. Evol., 2018, vol. 35, no. 6, pp. 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096

20. Labeda, D.P., Doroghazi, J.R., Ju, K.S., et al., Taxonomic evaluation of Streptomyces albus and related species using multilocus sequence analysis and proposals to emend the description of Streptomyces albus and describe Streptomyces pathocidini sp. nov., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2014, vol. 64, pp. 894–900. https://doi.org/10.1099/ijs.0.058107-0

21. Liu, D., Yan, R., Fu, Y., et al., Antifungal, plant growth-promoting, and genomic properties of an endophytic actinobacterium Streptomyces sp. NEAU-S7GS2, Front. Microbiol., 2019, vol. 10, p. 2077. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02077

22. Maciejewska, M., Pessi, I.S., Arguelles-Arias, A., et al., Streptomyces lunaelactis sp. nov., a novel ferroverdin A-producing Streptomyces species isolated from a moonmilk speleothem, Antonie van Leeuwenhoek, 2015, vol. 107, pp. 519–531. https://doi.org/10.1007/s10482-014-0348-4

23. Raju, R., Gromyko, O., Fedorenko, V., et al., Juniperolide A: a new polyketide isolated from a terrestrial actinomycete, Streptomyces sp., Org. Lett., 2012a, vol. 14, no. 23, pp. 5860–5863. https://doi.org/10.1021/ol302766z

24. Raju, R., Gromyko, O., Fedorenko, V., et al., Leopolic acid A, isolated from a terrestrial actinomycete, Streptomyces sp., Tetrahedron Lett., 2012b, vol. 53, pp. 6300–6301. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2012.09.046

25. Rebets, Y., Ostash, B., Luzhetskyy, A., et al., Production of landomycins in Streptomyces globisporus 1912 and S. cyanogenus S136 is regulated by genes encoding putative transcriptional activators, FEMS Microbiol. Lett., 2003, vol. 222, pp. 149–153. https://doi.org/10.1016/S0378-1097(03)00258-1

26. Rong, X. and Huang, Y., Taxonomic evaluation of the Streptomyces hygroscopicus clade using multilocus sequence analysis and DNA–DNA hybridization, validating the MLSA scheme for systematics of the whole genus, Syst. Appl. Microbiol., 2012, vol. 35, no. 1, pp. 7–18. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2011.10.004

27. Running, W., Computer software reviews, Chapman and Hall Dictionary of Natural Products on CD-ROM, J. Chem. Inf. Model., 1993, vol. 33, pp. 934–935.

28. Saitou, N. and Nei, M., The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees, Mol. Biol. Evol., 1987, vol. 4, pp. 406–425.

29. Sosio, M., Gaspari, E., Iorio, M., et al., Analysis of the Pseudouridimycin biosynthetic pathway provides insights into the formation of C-nucleoside antibiotics, Cell Chem. Biol., 2018, vol. 25, pp. 540–549. https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2018.02.008

30. Ventola, C.L., The antibiotic resistance crisis, part 1: causes and threats, P&T, 2015, vol. 40, no. 4, pp. 277–283.

31. Viaene, T., Langendries, S., Beirinckx, S., et al., Streptomyces as a plant’s best friend?, FEMS Microbiol. Ecol., 2016, vol. 92, no. 8. fiw119. https://doi.org/10.1093/femsec/fiw119

32. Wang, Q., Garrity, G.M., Tiedje, J.M., et al., Naive Bayesian classifier for rapid assignment of rRNA sequences into the new bacterial taxonomy, Appl. Environ. Microbiol., 2016, vol. 73, pp. 5261–5267. https://doi.org/10.1128/AEM.00062-07

Copyright© ICBGE 2002-2021 Coded & Designed by Volodymyr Duplij Modified 26.10.21