Isolation and Selection of Streptomyces Species from Semi-arid Agricultural Soils and Their Potential as Producers of Xylanases and Cellulases

Castañeda-Cisneros, Y.E.; Mercado-Flores, Yuridia; Anducho-Reyes, Miguel Angel; Álvarez-Cervantes, Jorge; Ponce-Lira, B; Evangelista-Martínez, Zahaed; Téllez‐Jurado, Alejandro

doi:10.1007/s00284-020-02160-7

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“…In many multicellular organisms, sterols have another very important role in the production of signaling molecules such as steroids in vertebrates, brassinosteroids in plants, and ecdysteroids and molting hormones in invertebrates ( 6 ). Ecological and environmental conditions are believed to influence the metabolic capacity of bacteria to produce secondary metabolites ( 58 ). However, the role of Streptomyces in the “sterol cycle” and the influence of sterols on antibiotic metabolism in Streptomyces have rarely been investigated.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Novel mechanism of hydrogen peroxide for promoting efficient natamycin synthesis in Streptomyces

Zong,

Cao,

et al. 2023

Microbiol Spectr

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The mechanism of regulation of natamycin biosynthesis by Streptomyces in response to oxidative stress is unclear. Here, we first show cholesterol oxidase SgnE, which catalyzes the formation of H 2 O 2 from sterols, triggered a series of redox-dependent interactions to stimulate natamycin production in S. gilvosporeus . In response to reactive oxygen species, residues Cys212 and Cys221 of the H 2 O 2 -sensing consensus sequence of OxyR were oxidized, resulting in conformational changes in the protein: OxyR extended its DNA-binding domain to interact with four motifs of promoter p sgnM . This acted as a redox-dependent switch to turn on/off gene transcription of sgnM , which encodes a cluster-situated regulator, by controlling the affinity between OxyR and p sgnM , thus regulating the expression of 12 genes in the natamycin biosynthesis gene cluster. OxyR cooperates with SgnR, another cluster-situated regulator and an upstream regulatory factor of SgnM, synergistically modulated natamycin biosynthesis by masking/unmasking the −35 region of p sgnM depending on the redox state of OxyR in response to the intracellular H 2 O 2 concentration. IMPORTANCE Cholesterol oxidase SgnE is an indispensable factor, with an unclear mechanism, for natamycin biosynthesis in Streptomyces . Oxidative stress has been attributed to the natamycin biosynthesis. Here, we show that SgnE catalyzes the formation of H 2 O 2 from sterols and triggers a series of redox-dependent interactions to stimulate natamycin production in S. gilvosporeus . OxyR, which cooperates with SgnR, acted as a redox-dependent switch to turn on/off gene transcription of sgnM , which encodes a cluster-situated regulator, by masking/unmasking its −35 region, to control the natamycin biosynthesis gene cluster. This work provides a novel perspective on the crosstalk between intracellular ROS homeostasis and natamycin biosynthesis. Application of these findings will improve antibiotic yields via control of the intracellular redox pressure in Streptomyces .

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Novel mechanism of hydrogen peroxide for promoting efficient natamycin synthesis in Streptomyces

Zong,

Cao,

et al. 2023

Microbiol Spectr

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“…Estos resultados son similares a los reportados por Das et al (2014), quienes encontraron que entre 80-90% de las actinobacterias aisladas en su estudio, a partir de suelos agrícolas hidrolizaron la celulosa del medio de cultivo. Se han encontrado especies productoras de ce-lulasas como S. griseorubens en un suelo contaminado con residuos municipales (Prasad et al, 2013), y S. flavogriseus, S. virginiae y S. griseoaurantiacus en la rizosfera de suelos con cultivos de cereales (Castañeda-Cisneros et al, 2020). Do et al (2021) también recuperaron 7 aislados del género Streptomyces a partir de un compost preparado principalmente con estiércol de vaca, pasto fresco y aserrín; 1 de sus aislados presentó un halo de hidrólisis de CMC de 27 mm, similar al obtenido en este estudio con los de mayor actividad celulolítica.…”

Section: áRea Pecuariaunclassified

Bacterias filamentosas productoras de enzimas hidrolíticas aisladas de rizosferas y un sistema de compostaje

Osorio Echeverri,

Obando García,

Castrillón Duque

et al. 2023

rev.investig.agrar.ambient.

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Contextualización: Las hidrolasas son algunas de las enzimas que más se usan en diferentes procesos industriales y se pueden obtener a partir de microorganismos como bacterias y hongos. Las bacterias filamentosas son un grupo de microorganismos presentes en diversos ambientes y muchas de estas especies producen hidrolasas extracelulares que catalizan la descomposición de compuestos como proteínas y polisacáridos. El género más representativo es Streptomyces, un grupo bacteriano que se encuentra en la mayoría de los suelos y que sintetiza enzimas de interés y los principales antibióticos de origen microbiano. Vacío de conocimiento: La alta diversidad de suelos en el país representa una oportunidad para la bioprospección de microrganismos nativos con potencial enzimático; estos se pueden encontrar en diferentes agroecosistemas poco estudiados y sus capacidades bioquímicas podrían estar asociadas con las condiciones ambientales y nutricionales de los sitios en los que se encuentran. Objetivo: Verificar la presencia de bacterias filamentosas productoras de enzimas hidrolíticas con potencial aplicación industrial, en diferentes tipos de suelo y en un sistema de compostaje. Metodología: Se tomaron muestras de un sistema de compostaje, del suelo de un sendero en un bosque nativo y de las rizosferas de un cerco vivo y de cultivos de hortensias, aguacate, mora y coles. Se aislaron bacterias filamentosas a partir de colonias que presentaran la morfología correspondiente. Las actividades enzimáticas se determinaron usando el método de difusión en disco para cuantificar los halos de hidrólisis en medios con almidón, carboximetilcelulosa, gelatina y aceite de oliva. Resultados y conclusiones: Se obtuvieron 43 aislados de bacterias filamentosas de las cuales 36, 42, 39 y 30 presentaron actividad amilasa, celulasa, gelatinasa y lipasa, respectivamente. En todas las muestras se encontró al menos un aislado con alguna actividad hidrolítica. El sistema de compostaje y la rizosfera del cerco vivo fueron los sitios a partir de los cuales se obtuvieron más aislados bacterianos con mayor actividad, posiblemente relacionada con características como la humedad y la materia orgánica de los suelos de los cuales fueron recuperados.

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“…Estas aguas residuales se utilizan para el riego de alrededor de 900 km 2 de suelo agrícola (Guédron et al, 2014). El clima es semiárido con una media anual de temperatura de 15 a 17 °C y una precipitación media anual de 400 a 600 mm (Castañeda et al, 2020). Esta zona agrícola se dedica principalmente a la producción de cultivos como alfalfa, maíz, frijol, tomate, cebolla, pimiento verde, lechuga, rábano y betabel (Lesser et al, 2018).…”

Section: Uso De Aguas Residuales Para Riego Agrícolaunclassified

Desbordamiento del Río Tula: más allá de las Lluvias

Castañeda-Ovando

Mendoza-Tolentino²,

Añorve‐Morga³

et al. 2022

ICBI

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El río Tula es un cuerpo de agua en el que desembocan aguas residuales y pluviales provenientes del Valle de México y zona conurbada. Durante décadas, el río Tula ha sido objeto de múltiples investigaciones, ya que las aguas residuales se han utilizado para la irrigación de cultivos, generando problemas de salud a la población local. Aunado a esto, y debido a los fenómenos hidrometeorológicos presentados durante septiembre de 2021 en la zona centro de México, el río Tula se desbordó, lo que afectó a la población del Valle del Mezquital, causando la muerte de 16 personas y dejando pérdidas materiales importantes. Por lo que, en esta revisión se resume la relación que tienen las inundaciones con el cambio climático y socioeconómico, teniendo especial interés en el sistema de drenaje de la zona metropolitana del Valle de México y la relación que tiene con el desbordamiento del río Tula.

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Isolation and Selection of Streptomyces Species from Semi-arid Agricultural Soils and Their Potential as Producers of Xylanases and Cellulases

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Novel mechanism of hydrogen peroxide for promoting efficient natamycin synthesis in Streptomyces

Novel mechanism of hydrogen peroxide for promoting efficient natamycin synthesis in Streptomyces

Bacterias filamentosas productoras de enzimas hidrolíticas aisladas de rizosferas y un sistema de compostaje

Desbordamiento del Río Tula: más allá de las Lluvias

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