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Rhodococcus
Especies de Rhodococcus.jpg
Rhodococcus sp.
clasificación cientifica
Reino:
Bacterias
Filo:
Actinobacterias
Pedido:
Actinomicetales
Suborden:
Corynebacterineae
Familia:
Nocardiaceae
Género:
Rhodococcus

Zopf 1891

Rhodococcus es un género de bacterias Gram positivas aeróbicas, no esporulantes, inmóviles,estrechamente relacionadas con Mycobacterium y Corynebacterium . [1] [2] Si bien algunas especies son patógenas, la mayoría son benignas y se ha descubierto que prosperan en una amplia gama de entornos, incluidos el suelo, el agua y las células eucariotas . Algunas especies tienen genomas grandes, incluido el genoma de 9,7 megapares de bases (67% G / C) de Rhodococcus sp. RHA1. [3]

Las cepas de Rhodococcus son importantes debido a su capacidad para catabolizar una amplia gama de compuestos y producir esteroides bioactivos, acrilamida y ácido acrílico , y su participación en la biodesulfuración de combustibles fósiles. [3] Esta diversidad genética y catabólica no solo se debe al gran cromosoma bacteriano, sino también a la presencia de tres grandes plásmidos lineales. [1] Rhodococcus también es un sistema experimentalmente ventajoso debido a una tasa de crecimiento relativamente rápida y un ciclo de desarrollo simple, pero no está bien caracterizado. [3]

Otra aplicación importante de Rhodococcus proviene de la bioconversión, utilizando sistemas biológicos para convertir material de partida barato en compuestos más valiosos, como su capacidad para metabolizar contaminantes ambientales dañinos, incluidos tolueno , naftaleno , herbicidas y PCB. Las especies de Rhodococcus típicamente metabolizan aromáticossustratos oxigenando primero el anillo aromático para formar un diol (dos grupos alcohol). Luego, el anillo se escinde con mecanismos intra / extradiol, abriendo el anillo y exponiendo el sustrato a un mayor metabolismo. Dado que la química es muy estereoespecífica, los dioles se crean con una quiralidad predecible. Si bien el control de la quiralidad de la reacción química presenta un desafío significativo para los químicos sintéticos, los procesos biológicos se pueden utilizar en su lugar para producir fielmente moléculas quirales en los casos en que la síntesis química directa no es factible o eficiente. Un ejemplo de esto es el uso de Rhodococcus para producir indeno , un precursor del medicamento contra el SIDA indinavir., un inhibidor de la proteasa, y contiene dos de los cinco centros quirales necesarios en el complejo. [4]

Indinavir, indeno en verde [4]

Biodegradación de contaminantes orgánicos [ editar ]

Rhodococcus se ha investigado mucho como un agente potencial para la biorremediación de contaminantes, ya que se encuentra comúnmente en el medio ambiente natural, y posee ciertas características que les permiten prosperar en una variedad de condiciones, y tienen la capacidad de metabolizar muchos hidrocarburos. [5]

Los rodococos poseen muchas propiedades que los hacen adecuados para la biorremediación en una variedad de entornos. Su capacidad para someterse a respiración microaerófila les permite sobrevivir en entornos que contienen bajas concentraciones de oxígeno, y su capacidad para someterse a respiración aeróbica también les permite sobrevivir en entornos oxigenados. [6] También se someten a fijación de nitrógeno , lo que les permite generar sus propios nutrientes en ambientes con pocos nutrientes. [7]

Los rodococos también contienen características que mejoran su capacidad para degradar contaminantes orgánicos . Su superficie hidrófoba permite la adhesión a los hidrocarburos, lo que mejora su capacidad para degradar estos contaminantes. [8] Tienen una amplia variedad de vías catabólicas y muchas funciones enzimáticas únicas. [9] Esto les da la capacidad de degradar muchos hidrocarburos tóxicos recalcitrantes. Por ejemplo, los rodococos expresan dioxigenasas , que pueden usarse para degradar el benzotrifluoruro , un contaminante recalcitrante. [10] Rhodococcus sp. La cepa Q1, una cepa que se encuentra naturalmente en el suelo y los lodos de las fábricas de papel, contiene la capacidad de degradar la quinolina., varios derivados de piridina , catecol , benzoato y ácido protocatecuico . [11] Los rodococos también son capaces de acumular iones de metales pesados, como el cesio radiactivo , lo que permite una eliminación más fácil del medio ambiente. [12] Otros contaminantes, como colorantes azoicos , [13] pesticidas [14] y bifenilos policlorados [15] también pueden ser degradados por los rodococos.

Micrografía electrónica de barrido de Rhodococcus sp. cepa Q1 cultivada con quinolina: el organismo puede utilizar la quinolina como única fuente de carbono, nitrógeno y energía, tolerando concentraciones de hasta 3,88 milimoles por litro.

Rhodococcus patógeno [ editar ]

El género Rhodococcus tiene dos especies patógenas: R. fascians y R. equi . El primero, un patógeno de las plantas, causa la enfermedad de las agallas de las hojas tanto en plantas de angiospermas como de gimnospermas . [16] R. equi es el agente causante de la neumonía del potro (sonajeros) e infecta principalmente a potros de hasta tres meses de edad. Sin embargo, tiene una amplia gama de huéspedes, infectando esporádicamente a cerdos, bovinos y seres humanos inmunodeprimidos, en particular pacientes con SIDA y aquellos sometidos a terapia inmunosupresora. [17] Ambos patógenos dependen de un plásmido de virulencia conjugativa para causar la enfermedad. En el caso de R. fascians , este es un plásmido lineal, mientras que R. equialberga un plásmido circular. Ambos patógenos son económicamente significativos. R. fascians es un patógeno importante de las plantas de tabaco. R. equi , uno de los patógenos potrillos más importantes, es endémico en muchas ganaderías de todo el mundo.

En biología molecular [ editar ]

Rhodococcus también se ha identificado como un contaminante de los reactivos del kit de extracción de ADN y los sistemas de agua ultrapura, lo que puede provocar su aparición errónea en conjuntos de datos de microbiota o metagenómicos. [18]

Especies [ editar ]

  • Rhodococcus aerolatus Hwang et al. 2015 [19]
  • Rhodococcus aetherivorans Goodfellow et al. 2004 [19]
  • Rhodococcus agglutinans Guo et al. 2015 [19]
  • Rhodococcus aurantiacus (ex Tsukamura y Mizuno, 1971) Tsukamura y Yano, 1985, nom. Rdo.
  • Rhodococcus artemisiae Zhao et al. 2012 [19]
  • Rhodococcus baikonurensis Li, et al., 2004
  • Rhodococcus biphenylivorans Su et al. 2015 [19]
  • Rhodococcus boritolerans
  • Rhodococcus equi (Magnusson, 1923) Goodfellow y Alderson, 1977
  • Rhodococcus canchipurensis Nimaichand et al. 2013 [19]
  • Rhodococcus cerastii Kämpfer et al. 2013 [19]
  • Rhodococcus cercidiphylli Li y col. 2012 [19]
  • Rhodococcus coprophilus Rowbotham y Cross, 1979
  • Rhodococcus corynebacterioides (Serrano, et al., 1972) Yassin y Schaal , 2005 (sinónimo: Nocardia corynebacterioides (Serrano et al. 1972)
  • Rhodococcus defluvii Kämpfer et al. 2014 [19]
  • Rhodococcus electrodiphilus Ramaprasad et al., 2018 [20]
  • Rhodococcus enclensis Dastager et al., 2014 [19]
  • Rhodococcus erythropolis ( Gray y Thornton , 1928) Goodfellow y Alderson, 1979
  • Rhodococcus fascians (Tilford 1936) Goodfellow 1984 (sinónimo: Rhodococcus luteus ( ex Söhngen 1913) Nesterenko et al. 1982 ) [21]
  • Rhodococcus globerulus Goodfellow, et al., 1985
  • Rhodococcus gordoniae Jones, et al., 2004
  • Rhodococcus hoagii Kämpfer y col. 2014 [19]
  • Rhodococcus imtechensis Ghosh y col. 2006 [19]
  • Rhodococcus jialingiae Wang y col. 2010 [19]
  • Rhodococcus jostii Takeuchi, et al., 2002. Identificado como productor de unaenzima digestiva de lignina , fue el primer aislado de una bacteria en lugar de un hongo. [22] [23]
  • Rhodococcus koreensis Yoon, et al., 2000
  • Rhodococcus kroppenstedtii Mayilraj, et al., 2006
  • Rhodococcus kunmingensis Wang et al., 2008 [19]
  • Rhodococcus kyotonensis Li y col., 2007 [19]
  • Rhodococcus maanshanensis Zhang, et al., 2002
  • Rhodococcus marinonascens Helmke y Weyland, 1984
  • Rhodococcus nanhaiensis
  • Rhodococcus olei Chaudhary y Kim, 2018 [24]
  • Rhodococcus opacus Klatte, et al., 1995
  • Rhodococcus percolatus Briglia, et al., 1996
  • Rhodococcus phenolicus Rehfuss y Urban, 2006
  • Rhodococcus polyvorum Li y col. 2012 [19]
  • Rhodococcus pyridinivorans Yoon, et al., 2000
  • Rhodococcus qingshengii Xu y col. 2007 [19]
  • Rhodococcus rhodochrous (Zopf 1891) Tsukamura, 1974
  • Rhodococcus rhodnii Goodfellow y Alderson, 1979 (sinónimo: Nocardia rhodnii )
  • Rhodococcus ruber ( Kruse 1896) Goodfellow y Alderson, 1977 (sinónimo: Streptothrix rubra Kruse, 1896)
  • Rhodococcus jostii RHA1
  • Rhodococcus soli Li y col. 2015 [19]
  • Rhodococcus triatomae Yassin, 2005
  • Rhodococcus trifolii Kämpfer y col. 2013 [19]
  • Rhodococcus tukisamuensis Matsuyama, et al., 2003
  • Rhodococcus wratislaviensis (Goodfellow et al. 1995) Goodfellow, et al., 2002 (sinónimo: Tsukamurella wratislaviensis Goodfellow, et al., 1995)
  • Rhodococcus yunnanensis Zhang, et al., 2005
  • Rhodococcus zopfii Stoecker, et al., 1994

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b van der Geize R. y L. Dijkhuizen (2004). "Aprovechamiento de la diversidad catabólica de los rodococos para aplicaciones ambientales y biotecnológicas" . Microbiología . 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). Corinebacterias: Genómica y Biología Molecular . Prensa Académica Caister. 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 (17 de octubre de 2006). "El genoma completo de Rhodococcus sp. RHA1 proporciona información sobre una potencia catabólica" . PNAS . 103 (42): 15582-15587. Código bibliográfico : 2006PNAS..10315582M . doi : 10.1073 / pnas.0607048103 . PMC 1622865 . PMID 17030794 .  
  4. ↑ a b Treadway, SL, KS Yanagimachi, E. Lankenau, PA Lessard, G. Stephanopoulos y AJ Sinskey (1999). "Aislamiento y caracterización de genes de bioconversión de indeno de la cepa I24 de Rhodococcus". Apl. Microbiol. Biotechnol . 51 (6): 786–793. doi : 10.1007 / s002530051463 . PMID 10422226 . S2CID 6264248 .  CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ^ Álvarez, Héctor (2010). Biología de Rhodococcus . Springer Science & Business Media. págs. 231-256. ISBN 9783642129377.
  6. ^ Fuller, YO; Perreault, N. (8 de julio de 2010). "Degradación microaerofílica de hexahidro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazina (RDX) por tres cepas de Rhodococcus" . Cartas en Microbiología Aplicada . 51 (3): 313–318. doi : 10.1111 / j.1472-765x.2010.02897.x . PMID 20666987 . 
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  24. ^ Chaudhary, Dhiraj Kumar; Kim, Jaisoo (2018). " Rhodococcus olei sp. Nov., Con la capacidad de degradar el aceite de petróleo, aislado de suelo contaminado con aceite" . Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 68 (5): 1749-1756. doi : 10.1099 / ijsem.0.002750 . PMID 29620494 . 

Enlaces externos [ editar ]

  • Para especies y sinónimos, consulte aquí: Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI)