로도코쿠스

Rhodococcus
로도코쿠스
Rhodococcus species.jpg
로도코쿠스 sp.
과학적 분류
도메인:
박테리아
망울:
"액티노박테리아"
클래스:
악티노박테리아
순서:
미코박테리아목
패밀리:
나초과
속:
로도코쿠스

조프 1891년

로도코쿠스는 미코박테리움, 코리네박테리움 등과 밀접한 관련이 있는 에어로빅, 비모티브, 비모빌레 그램 양성균의 속이다.[1][2] 몇몇 종은 병원성이지만 대부분은 양성종이며 토양, 물, 진핵세포 등 광범위한 환경에서 번성하는 것으로 밝혀졌다. 로도코커스 sp의 9.7 메가베이스페어 게놈(67% G/C)을 포함한 어떤 종은 큰 게놈을 가지고 있다. RHA1.[3]

로도코쿠스 변종은 광범위한 화합물을 분해하여 생체활성 스테로이드, 아크릴아미드, 아크릴산을 생산하는 능력과 화석연료 바이오탈황에 관여하기 때문에 중요하다.[3] 이러한 유전적, 화생방적 다양성은 큰 박테리아 염색체뿐만 아니라 3개의 큰 선형 플라스미드가 존재하기 때문이다.[1] 로도코쿠스 역시 상대적으로 빠른 성장속도와 단순한 발달주기 때문에 실험적으로 유리한 제도지만 특성이 잘 드러나지 않는다.[3]

로도코쿠스의 또 다른 중요한 적용은 생물역전증에서 비롯된다. 생물학적 시스템을 사용하여 값싼 시작 물질을 톨루엔, 나프탈렌, 제초제, PCB를 포함한 해로운 환경 오염물질을 대사하는 능력과 같은 더 가치 있는 화합물로 변환한다. 로도코쿠스 종은 일반적으로 방향족 링을 먼저 산소를 공급하여 방향족 기질을 대사하여 diol (두 알콜 그룹)을 형성한다. 그런 다음 링을 내부/외부 메커니즘으로 쪼개어 링을 열고 기질을 추가 신진대사에 노출시킨다. 화학은 매우 입체적이기 때문에, 디올은 예측 가능한 운율과 함께 만들어진다. 화학반응의 치르함성을 조절하는 것은 합성화학자들에게 상당한 어려움을 주지만, 직접적인 화학합성이 가능하지 않거나 효율적이지 않은 경우에 치랄 분자를 충실하게 생산하기 위해 생물학적 과정을 대신 사용할 수 있다. 그 예로는 프로테아제 억제제인 에이즈 약물 인디나비르의 전구체인 인덴을 생산하기 위해 로도코쿠스를 사용하는 것이 있으며, 단지 내에 필요한 5개의 치랄 중심 중 2개를 함유하고 있다.[4]

Indinavir, Indene 녹색으로[4] 표시됨

유기오염물질의 생물분해

로도코쿠스는 자연환경에서 흔히 발견되는 오염물질의 생물요소로 크게 연구되어 왔으며, 다양한 조건에서 번성할 수 있는 특정 특성을 가지고 있으며, 많은 탄화수소를 대사하는 능력을 가지고 있다.[5]

Rhodocci는 다양한 환경에서 생물 거식에 적합하게 만드는 많은 성질을 가지고 있다. 미세조영호흡을 하는 능력은 산소 농도가 낮은 환경에서 생존할 수 있게 하고, 유산소호흡을 하는 능력도 산소화된 환경에서 생존할 수 있게 해준다.[6] 또 영양소가 적은 환경에서도 스스로 영양소를 만들어낼 수 있는 질소고정을 겪는다.[7]

로도코치는 유기오염물질의 분해능력을 높이는 특성도 담고 있다. 그들의 소수성 표면은 탄화수소에 접착을 허용하고, 이것은 이러한 오염물질을 분해하는 능력을 향상시킨다.[8] 그들은 매우 다양한 카테콜 경로와 많은 독특한 효소 기능을 가지고 있다.[9] 이것은 그들에게 많은 완고하고 독성이 있는 탄화수소를 분해할 수 있는 능력을 준다. 예를 들어, 로도코치는 이산화지질을 표현하는데, 이것은 완고하게 저항하는 오염물질인 벤조트리플루오라이드를 분해하는 데 사용될 수 있다.[10] 로도코커스 sp. 균주 Q1. 토양과 제지공장 슬러지에서 자연적으로 발견되는 균주 Q1은 퀴놀린, 각종 피리딘 유도체, 카테콜, 벤조산, 원위추산 등을 분해하는 기능을 포함하고 있다.[11] 로도코치는 방사성 세슘과 같은 중금속 이온도 축적할 수 있어 환경으로부터 쉽게 제거할 수 있다.[12] 아조 염료,[13] 살충제[14], 폴리염소화 비페닐과[15] 같은 다른 오염물질도 로도코치에 의해 분해될 수 있다.

키놀린에서 자란 변형률 Q1의 전자 현미경 스캐닝 - 이 유기체는 키놀린을 탄소, 질소, 에너지의 유일한 공급원으로 사용할 수 있으며, 리터당 최대 3.88 밀리몰까지 허용된다.

병원성 로도코쿠스

로도코쿠스속에는 R.파시안과 R.에퀴의 두 가지 병원성 종이 있다. 식물 병원체인 전자는 혈관종과 체조종양식물에 잎이 많은 갈증을 유발한다.[16] R. equi는 발포성 폐렴(래틀)의 원인 물질이며, 주로 생후 3개월까지의 발포를 감염시킨다. 그러나 그것은 광범위한 숙주 범위를 가지고 있으며, 특히 에이즈 환자와 면역억제 치료를 받는 사람들, 특히 산발적으로 돼지, 소, 면역억제제를 받은 사람들을 감염시킨다.[17] 두 병원균은 병을 일으키기 위해 결합성 발열제에 의존한다. R. fascians의 경우 이것은 선형 플라스미드인 반면, R. equi는 원형 플라스미드를 포함하고 있다. 두 병원균은 모두 경제적으로 중요하다. R. 파시안은 담배 식물의 주요 병원체다. R. equi는 전세계 많은 스터드 농장에 서식한다.

분자생물학에서

로도코쿠스는 또한 DNA 추출 키트 시약과 초고속 물 시스템의 오염물질로 확인되었으며, 이는 마이크로바이오타 또는 메타게놈 데이터세트에 잘못된 외관을 초래할 수 있다.[18]

종

참조

  1. ^ a b van der Geize R. & L. Dijkhuizen (2004). "Harnessing the catabolic diversity of rhodococci for environmental and biotechnological applications". Microbiology. 7 (3): 255–261. doi:10.1016/j.mib.2004.04.001. hdl:11370/a1dfa0fd-dd65-4c1d-b9b4-bfa98038dcbe. PMID 15196492.
  2. ^ Burkovski A (editor). (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-30-1. [1].
  3. ^ a b c McLeod MP, Warren RL, Hsiao WW, Araki N, Mihre M, Fernandes C, Miyazawa D, Wong W, Lillquist AL, Wang D, Dosanjh M, Hara H, Petrescu A, Morin RD, Yang G, Stott JM, Schein JE, Shin H, Smailus D, Siddiqui AS, Marra MA, Jones SJ, Holt R, Brinkman FS, Miyauchi K, Fukuda M, Davies JE, Mohn WW, Eltis LD (October 17, 2006). "The complete genome of Rhodococcus sp. RHA1 provides insights into a catabolic powerhouse". PNAS. 103 (42): 15582–15587. Bibcode:2006PNAS..10315582M. doi:10.1073/pnas.0607048103. PMC 1622865. PMID 17030794.
  4. ^ a b Treadway, S.L., K.S. Yanagimachi, E. Lankenau, P.A. Lessard, G. Stephanopoulos and A.J. Sinskey (1999). "Isolation and characterization of indene bioconversion genes from Rhodococcus strain I24". Appl. Microbiol. Biotechnol. 51 (6): 786–793. doi:10.1007/s002530051463. PMID 10422226. S2CID 6264248.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
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  6. ^ Fuller, M.E.; Perreault, N. (July 8, 2010). "Microaerophilic degradation of hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) by three Rhodococcus strains". Letters in Applied Microbiology. 51 (3): 313–318. doi:10.1111/j.1472-765x.2010.02897.x. PMID 20666987.
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외부 링크