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隱藏在深海中的抗生素寶藏：斯特雷普托米塞斯灰菌的神秘起源！
在抗生素的世界裡，斯特雷普托米塞斯灰菌 (Streptomyces griseus) 是一個不可忽視的存在。這種細菌不僅在土壤中廣泛存在，甚至在深海沉積物中也有其身影。它作為一種革蘭氏陽性菌，擁有高比例的 GC 含量，因此在生產類似於抗生素的次級代謝物方面表現出色。近期，研究者們完成了其中一種菌株的全基因組序列，這讓我們更加有機會解開這個細菌的神秘面紗。
斯特雷普托米塞斯灰菌能夠生產多達32種不同結構類型的生物活性化合物，尤其是著名的抗生素——鏈黴素。
歷史與分類
斯特雷普托米塞斯灰菌於1914年首次被克列因斯基所描述，最初被稱為「灰鏈黴菌」（Actinomyces griseus）。然而，1948年，瓦克斯曼和亨里奇對其進行重新命名，使其成為現行的名稱。在這個分類的過程中，學界對於S. griseus及其相關菌株的演化學歷有著諸多爭議。使用16S rRNA基因序列的數據來識別相關菌株，使得這些菌株被稱為S. griseus 16S rRNA基因樹，這些菌株有著一致的表型特徵，但基於基因組數據卻顯示出顯著的基因型異質性。
生理與形態
研究顯示，S. griseus及其相關菌株在鹼性環境中生長表現最佳，適宜的pH範圍可從5到11。它們的生長最優值則在pH 9，並且以灰色孢子團和灰黃色反向色素呈現。這些孢子擁有平滑的表面，並以直鏈的方式排列，為微生物學家提供了良好的觀察對象。
生態學
隨著環境一系列研究的深入，S. griseus菌株被成功從多種生態環境中分離出來，包括塗抹廢棄物的尖頂、植物根系周圍、深海沉積物以及海岸沙丘等。更值得注意的是，近期的研究指出，這些菌株可能正在經歷專屬環境的進化，這一過程催生出不同的基因變異，這被稱為生態變異 (ecovars)。
抗生素生產
該菌屬的抗生素生產受到特別關注，特別是在1943年從S. griseus菌株中發現了鏈黴素之後。此發現使得瓦克斯曼於1952年榮獲諾貝爾獎，然而在此過程中，卻不乏爭議，因為他的博士生阿爾伯特·沙茨並未被提名，而如今被認為是鏈黴素主要共同發明人之一。此物質如今被確認為豐富的抗生素來源，並生成32種不同的商業價值的次級代謝物。此外，基因組研究顯示，單一菌株S. griseus IFO 13350具有產生34種不同次級代謝物的能力，顯示其潛在的應用前景。
名稱的由來
鏈黴素這個名稱來源於希臘文的 “strepto-” (意指「扭曲」) 和 “mykēs” (意指「真菌」)，以及拉丁文的 “griseus” (意指「灰色」)。這個命名不僅反映了其形態特徵，還突顯了它在抗生素發現歷史中的重要性。
新澤西州的官方微生物
2017年5月迎來了斯特雷普托米塞斯灰菌成為新澤西州的官方微生物，這項立法由參議員薩姆·湯普森和眾議員安妮特·奎哈諾提出。該菌株因其對全球醫療和科學研究的獨特貢獻而鵲巢而出。事實上，在1943年，沙茨就在新澤西州的農業實驗站的土壤中發現了能產生鏈黴素的菌株。這一發現使鏈黴素成為在青黴素後的首個重要抗生素、第一個美國發現的系統性抗生素，以及抗結核的首要治療藥物。
隨著這個細菌的發現，科學界對於其潛力的探索仍在繼續，這引發了我們對更多未來可能的抗生素和天然療法的思考，我們是否會在尚未被探索的深海中，找到更多這樣的寶藏呢？
