Increasing the heterologous production of spinosad in Streptomyces albus J1074 by regulating biosynthesis of its polyketide skeleton

يهدف البحث الى تسليط الضوء على دور التصنيف المتعدد Polyphasic والذي يضم كل من التصنيف المظهري والجيني لتحديد وتثبيت صفات النوع ضمن جنس الـStreptomyces الصعب التصنيف نتيجة كثرة الانواع والتغاير الكبير في الصفات المظهرية اضافة لدورها في مجالات عدة منها البيئة من خلال تحملها العديد من املاح العناصرالثقيلة الموجودة في البيئات الملوثة بالهيدروكاربونات واشتراكها في التخلص من الملوثات. تم عزل وتشخيص ست عزلات من البكتريا الخيطية التابعة لجنس Streptomyces من عشرين عينة تربة ملوثة بالهيدروكاربونات وترب حدائق . شخصت الى ثلاثة انواع اعتمادا على دراسة الصفات المظهرية والجينية من خلال دراسة تتابع جزء الـ16SrDNA باستخدام البادئ 27f و 1392r وشخصت سلالتين على انها تابعة للنوع Streptomyces flavogriseus ATCC 33331 وسلالتين للنوع Streptomyces coelicolor A3(2) واخيرا سلالتين تابعة للنوع Streptomyces albus J1074 . اعتمادا على الصفات المظهرية والبالغة 48 صفة و باستخدام التصنيف العددي والربط باستخدام المعدل الموزون و معامل التشابه البسيط Simple matching coefficient (Ssm) باستخدام البرنامج الاحصائي SPSS , تعنقدت السلالات في ثلاثة عناقيد ضمن المخطط الشجري ضم العنقود A سلالتين للنوعStreptomyces coelicolor مرتبطة عند نسبة تشابه 99% في حين تعنقدت سلالتي النوع Streptomyces albus ضمن العنقود B وعند نسبة تشابه 95% كما تعنقدت سلالتي النوع Streptomyces flavogriseus ضمن العنقود C وبنسبة تشابه 95% . اظهرت الانواع المعزولة مستعمرات طباشيرية رصاصية الى بيضاء وتميز الغزل الهوائي للنوع Streptomyces albus بكونه حلزوني مكبوس متفرع وكثيف في حين تميز بكون خيوط الغزل الهوائي متعرج وغير متفرع للنوع Streptomyces flavogriseus وظهر الغزل الهوائي للنوع Streptomyces coelicolor متفرع متحلزن ومتعرج و جميعها منتجة لرائحة التربة. اظهرت جميع الانواع قيد الدراسة حساسية لاملاح كل من كلوريد وكبريتات الزئبق , في حين اظهرت جميع الانواع مقاومة لكل من كلوريد ونترات الكوبلت و كبريتات الزنك و نترات وخلات الرصاص و كبريتات النيكل و خلات الفضة وثنائي اوكسيد التيتانيوم . اعطت جميع الانواع حساسية للمضاد الحيوي,Ciprofloxacin 10 مايكروغرام , 10 Tobramycinمايكروغرام , Gentamicin 10 مايكروغرام , Vancomycin 30 مايكروغرام , Amikacin10مايكروغرام, Imipenem 10مايكروغرام. كما تعنقدت الانواع ايضا عند استخدام التصنيف الجيني الى ثلاثة عناقيد ضمن الشجرة التطورية وبنسب تشابه تراوحت بين 96.7- 99.4 %باستخدام Clustal W وطريقة maximum likelihood method باستخدام برنامج Mega 5.

Download Full-text

Insights into naturally minimised Streptomyces albus J1074 genome

BMC Genomics ◽

10.1186/1471-2164-15-97 ◽

2014 ◽

Vol 15 (1) ◽

pp. 97 ◽

Cited By ~ 91

Author(s):

Nestor Zaburannyi ◽

Mariia Rabyk ◽

Bohdan Ostash ◽

Victor Fedorenko ◽

Andriy Luzhetskyy

Keyword(s):

Streptomyces Albus ◽

Streptomyces Albus J1074

Download Full-text

Properties of Streptomyces albus J1074 mutant deficient in tRNALeu UAA gene bldA

Archives of Microbiology ◽

10.1007/s00203-017-1389-7 ◽

2017 ◽

Vol 199 (8) ◽

pp. 1175-1183 ◽

Cited By ~ 13

Author(s):

Oksana Koshla ◽

Maria Lopatniuk ◽

Ihor Rokytskyy ◽

Oleksandr Yushchuk ◽

Yuriy Dacyuk ◽

...

Keyword(s):

Streptomyces Albus ◽

Streptomyces Albus J1074

Download Full-text

Novel Bioactive Paulomycin Derivatives Produced by Streptomyces albus J1074

Molecules ◽

10.3390/molecules22101758 ◽

2017 ◽

Vol 22 (10) ◽

pp. 1758 ◽

Cited By ~ 2

Author(s):

Jorge Fernández-De la Hoz ◽

Carmen Méndez ◽

José A. Salas ◽

Carlos Olano

Keyword(s):

Streptomyces Albus ◽

Streptomyces Albus J1074

Download Full-text

Elucidation of the genetic mechanisms contributing to moenomycin resistance in actinobacteria

Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv ◽

10.7124/feeo.v22.949 ◽

2018 ◽

Vol 22 ◽

pp. 203-209

Author(s):

B. O. Ostash ◽

O. S. Yushchuk ◽

O. T. Koshla ◽

Y. Rebets ◽

I. S. Ostash ◽

...

Keyword(s):

Cell Wall ◽

Streptomyces Coelicolor ◽

Molecular Genetic ◽

Resistance Mechanisms ◽

Genus Streptomyces ◽

Streptomyces Albus ◽

Genetic Mechanisms ◽

Peptidoglycan Glycosyltransferases ◽

Streptomyces Albus J1074 ◽

Model Strain

Aim. Moenomycins are phosphoglycolipid antibiotics produced almost exclusively by representatives of genus Streptomyces. These antibiotics directly inhibit peptidoglycan glycosyltransferases and are extremely active against cocci. Here we studied how antibiotic-producing actinobacteria protect themselves from toxic action of moenomycins. Methods. Microbiological and molecular genetic approaches were combined to reveal intrinsic levels and distribution of moenomycin resistance across actinobacteria genera, and to pinpoint genes contributing to moenomycin resistance in model strain Streptomyces coelicolor M145. Results. Out of 51 actinobacterial species (90 % of which Streptomyces) being tested, only Streptomyces albus J1074 turned out to be highly susceptible to moenomycin A, although resistant variants can be facilely raised. Several classes of mutations increased level of susceptibility of S. coelicolor to moenomycin, although in no case the latter was equal to what we observed in J1074 strain. Conclusions. Moenomycin resistance is widespread across actinobacteria, and it most likely is caused by a combination factors, such as richly decorated cell wall and organization of divisome apparatus. It is possible that moenomycin resistance mechanisms operating in actinobacteria and pathogenic cocci are different. Keywords: moenomycin, antibiotic resistance, peptidoglycan.

Download Full-text

Generation and initial characterization of a collection of spontaneous Streptomyces albus J1074 mutants resistant to rifampicin

Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv ◽

10.7124/feeo.v27.1316 ◽

2020 ◽

Vol 27 ◽

pp. 139-143

Author(s):

B. O. Ostash ◽

Yu. Misaki ◽

B. S. Dolya ◽

Ya. I. Kharaton ◽

T. Busche ◽

...

Keyword(s):

Antibiotic Resistance ◽

Wide Spectrum ◽

Gene Clusters ◽

Antibiotic Activity ◽

Missense Mutations ◽

Resistance Mutations ◽

Resistance Level ◽

Streptomyces Albus ◽

Selection For ◽

Streptomyces Albus J1074

Aim. Streptomyces albus J1074 is one of the most popular streptomycete chassis for heterologous expression of natural product (NP) biosynthetic gene clusters (BGCs). There is keen interest in further improvement of the strain to provide increased yields of corresponding NPs. Introduction of certain types of antibiotic resistance mutations is a proven way to improve Streptomyces strains. For example, selection for increased resistance to rifampicin is known to lead to increased antibiotic activity. Here we used available lineages of antibiotic-resistant mutants of S. albus to raise rifampicin-resistant variants (Rifr) and to study their properties. Methods. Microbiological and molecular genetic approaches were combined to generate Rifr mutants and to study their properties. Results. By plating S. albus onto GYM agar supplemented with 10 mcg/mL of rifampicin, we isolated 85 stable Rifr colonies, whose resistance level was within 10-200 mcg/mL range. Sequencing revealed wide spectrum of missense mutations within rpoB gene. Bioassays demonstrated dramatically increased endogenous antibiotic activity of certain Rifr mutants. Conclusions. Selection for rifampicin resistance is a viable way to increase the yields of NPs in S. albus. Keywords: Streptomyces albus J1074, antibiotic resistance, rifampicin.

Download Full-text