Streptomyces antibioticus (anteriormente conocido como Actinomyces antibioticus ) es una bacteria grampositiva descubierta en 1941 por el premio Nobel Selman Waksman y H. Boyd Woodruff . [1] [2] Su nombre se deriva del griego "strepto-" , que significa "retorcido", en alusión a la producción de esporas en forma de cadena de este género , [3] y " antibioticus ", en referencia a la extensa producción de antibióticos de esta especie. [2] Tras su primera caracterización, se observó que S. antibioticus produce un olor a suelo distintivo. [2]
Streptomyces antibioticus fue descubierto por Selman Waksman y H. Boyd Woodruff, quienes denominaron a la bacteria Actinomyces antibioticus. [2] En su publicación de 1941, Waksman y Woodruff describen su uso del "método de placa de agar bacteriano", en el que mezclaron una suspensión de E. coli con agar lavado que contenía 1,5 % de NaCl y 0,5 % de K 3 PO 4 . [2] A esta mezcla, añadieron "tierra fresca de campo o jardín" que se diluyó con agua del grifo esterilizada y sembraron su mezcla final. [2] Llegaron a la conclusión de que los "antagonistas bacterianos", es decir, los organismos productores de antibióticos , producirían manchas claras en el agar. [2] A través de este método aislaron y caracterizaron Actinomyces antibioticus . [2] Dos años más tarde, Waksman renombró el organismo Streptomyces antibioticus. [3]
Streptomyces antibioticus pertenece a la familia Streptomycetacae , [3] que contiene otros dos géneros: Micromonospora [3] y Kitasatospora . [4] La filogenia basada en el gen ARNr 16S muestra que dentro del clado Streptomyces , la especie S. antibioticus está más estrechamente relacionada con Streptomyces griseorubor que con cualquier otra especie de Streptomyces . [5] Un estudio mostró que estas dos especies forman un clado de divergencia tardía dentro del árbol filogenético del género Streptomyces. [5]
El GenBank del NCBI contiene miles de secuencias de ADN para genes de S. antibioticus , secuencias de genomas parciales y tres secuencias de genomas completos. [6] Los genomas de S. antibioticus actualmente disponibles varían en tamaño de 8 a 10 millones de pares de bases. [6] Al igual que con otros miembros de Actinomycetes , se sabe que el genoma de S. antibioticus tiene un alto contenido de GC (>55%). [1]
Las especies de Streptomyces producen estructuras diferenciadas , similares a ramas, conocidas como hifas , que en conjunto forman el micelio del organismo (micelios en plural). [7] En el caso de Streptomyces antibioticus , al igual que en otras especies de Streptomyces , los micelios se pueden dividir en dos tipos: aéreos y de sustrato. [7] El micelio del sustrato se forma para el crecimiento vegetativo, mientras que el micelio aéreo se forma con el propósito de producir esporas. [7] Las hifas aéreas se ramifican a partir del micelio del sustrato y posteriormente se diferencian en cadenas de esporas. [7]
Se sabe que Streptomyces antibioticus es un microorganismo aeróbico que reside en comunidades del suelo. [3] Se ha demostrado que S. antibioticus crece en temperaturas que oscilan entre 28 y 37 °C. [2] Como actinomiceto, se infiere que este microbio se comporta como un mesófilo en entornos de laboratorio, teniendo una temperatura de crecimiento óptima entre 25 y 30 °C. [1] Como miembro del género Streptomyces , se infiere que S. antibioticus vive de materia orgánica en el suelo y posee la capacidad de degradar polímeros grandes como quitina y queratina . [1] Se ha demostrado que S. antibioticus crece en varios tipos de medios, incluidos gelatina , leche de tornasol , agar de Czapek y medios de peptona. [2]
Un rasgo único de Streptomyces antibioticus es su capacidad de producir varios antibióticos de diferentes clases. [8] [9] Tras su descubrimiento, se encontró que S. antibioticus producía una sustancia entonces novedosa llamada Actinomicina . [2] Esta sustancia se separó entonces en dos compuestos: Actinomicina A y Actinomicina B. [2] Se descubrió que la Actinomicina A era altamente bacteriostática (inhibe las bacterias) contra todas las bacterias con las que se probó. [2] La Actinomicina B mostró poca actividad bacteriostática, pero se demostró que era altamente bactericida (mata bacterias), particularmente hacia las bacterias grampositivas. [2] También se sabe que la actinomicina muestra propiedades antifúngicas . [2]
El antibiótico Boromicina también es producido por S. antibioticus . [10] Este compuesto fue aislado por primera vez de una cepa de S. antibioticus encontrada en una muestra de suelo africano. [10] La boromicina es activa contra bacterias grampositivas, pero inactiva contra bacterias gramnegativas . [10] También se ha demostrado que la boromicina tiene propiedades antifúngicas y antiprotozoarias . [10]
Ciertas cepas de Streptomyces antibioticus producen antibióticos que aún no han sido nombrados ni caracterizados a fondo, como el mencionado en un estudio de 1998 de la Universidad de Calcuta . [9] Se descubrió que el antibiótico descrito mostraba actividad antimicrobiana contra bacterias gramnegativas, bacterias grampositivas y hongos patógenos. [9]
Además de producir antibióticos, se ha descubierto que una cepa de S. antibioticus induce a una especie diferente de Streptomyces a producir antibióticos. [11] La investigación realizada por Li et al. de la Universidad de Osaka estudió una cepa de S. antibioticus que produjo una molécula con la capacidad de inducir al organismo Streptomyces virginiae a producir el antibiótico virginiamicina . [11]
En la actualidad, las enfermedades bacterianas siguen siendo una causa importante de muerte en todo el mundo. [12] Para exacerbar aún más este problema, el descubrimiento de cepas de bacterias resistentes a los antibióticos aumenta constantemente, un problema que aumenta la demanda de nuevos antibióticos. [12] Actualmente, más de dos tercios de los antibióticos prescritos clínicamente han sido producidos por especies dentro del género Streptomyces . [12] Con la reciente disponibilidad de secuencias de genoma completo, las especies de Streptomyces conocidas por producir antibióticos están siendo estudiadas para posibles nuevos antibióticos que pueden estar presentes en sus genomas, pero aún no caracterizados. [13]