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隐藏在深海中的抗生素宝藏：斯特雷普托米塞斯灰菌的神秘起源！
在抗生素的世界里，斯特雷普托米塞斯灰菌 (Streptomyces griseus) 是一个不可忽视的存在。这种细菌不仅在土壤中广泛存在，甚至在深海沉积物中也有其身影。它作为一种革兰氏阳性菌，拥有高比例的 GC 含量，因此在生产类似于抗生素的次级代谢物方面表现出色。近期，研究者们完成了其中一种菌株的全基因组序列，这让我们更加有机会解开这个细菌的神秘面纱。
斯特雷普托米塞斯灰菌能够生产多达32种不同结构类型的生物活性化合物，尤其是著名的抗生素——链霉素。
历史与分类
斯特雷普托米塞斯灰菌于1914年首次被克列因斯基所描述，最初被称为「灰链霉菌」（Actinomyces griseus）。然而，1948年，瓦克斯曼和亨里奇对其进行重新命名，使其成为现行的名称。在这个分类的过程中，学界对于S. griseus及其相关菌株的演化学历有着诸多争议。使用16S rRNA基因序列的数据来识别相关菌株，使得这些菌株被称为S. griseus 16S rRNA基因树，这些菌株有着一致的表型特征，但基于基因组数据却显示出显著的基因型异质性。
生理与形态
研究显示，S. griseus及其相关菌株在碱性环境中生长表现最佳，适宜的pH范围可从5到11。它们的生长最优值则在pH 9，并且以灰色孢子团和灰黄色反向色素呈现。这些孢子拥有平滑的表面，并以直链的方式排列，为微生物学家提供了良好的观察对象。
生态学
随着环境一系列研究的深入，S. griseus菌株被成功从多种生态环境中分离出来，包括涂抹废弃物的尖顶、植物根系周围、深海沉积物以及海岸沙丘等。更值得注意的是，近期的研究指出，这些菌株可能正在经历专属环境的进化，这一过程催生出不同的基因变异，这被称为生态变异 (ecovars)。
抗生素生产
该菌属的抗生素生产受到特别关注，特别是在1943年从S. griseus菌株中发现了链霉素之后。此发现使得瓦克斯曼于1952年荣获诺贝尔奖，然而在此过程中，却不乏争议，因为他的博士生阿尔伯特·沙茨并未被提名，而如今被认为是链霉素主要共同发明人之一。此物质如今被确认为丰富的抗生素来源，并生成32种不同的商业价值的次级代谢物。此外，基因组研究显示，单一菌株S. griseus IFO 13350具有产生34种不同次级代谢物的能力，显示其潜在的应用前景。
名称的由来
链霉素这个名称来源于希腊文的 “strepto-” (意指「扭曲」) 和 “mykēs” (意指「真菌」)，以及拉丁文的 “griseus” (意指「灰色」)。这个命名不仅反映了其形态特征，还突显了它在抗生素发现历史中的重要性。
新泽西州的官方微生物
2017年5月迎来了斯特雷普托米塞斯灰菌成为新泽西州的官方微生物，这项立法由参议员萨姆·汤普森和众议员安妮特·奎哈诺提出。该菌株因其对全球医疗和科学研究的独特贡献而鹊巢而出。事实上，在1943年，沙茨就在新泽西州的农业实验站的土壤中发现了能产生链霉素的菌株。这一发现使链霉素成为在青霉素后的首个重要抗生素、第一个美国发现的系统性抗生素，以及抗结核的首要治疗药物。
随着这个细菌的发现，科学界对于其潜力的探索仍在继续，这引发了我们对更多未来可能的抗生素和天然疗法的思考，我们是否会在尚未被探索的深海中，找到更多这样的宝藏呢？
