Systematic research on actinomycetes selected according to biological activities

Jiang, Yi

Actinomycetes (Actinobacteria) are the group of bacteria producing most of the bioactive metabolites. Approx. 100 out of 150 antibiotics used in human therapy and agriculture are produced by actinomycetes. Finding novel leader compounds from actinomycetes is still one of the promising approaches to develop new pharmaceuticals. The aim of this study was to find new species and genera of actinomycetes as the basis for the discovery of new leader compounds for pharmaceuticals. Unique and extreme habitats as a source for Actinomycetes combined with variation in sample treatment and isolation media have been shown to yield a great diversity of Actinomycetes including a number of new species and genera. 990 soil and sediment samples were collected from primeval tropical rain forest, secondary forests, mangroves, saline and alkaline soil and lakes in five Provinces, P. R. China and Baltic Sea. 4127 strains of actinomycetes were isolated by using various pretreatment procedures and different media. In total, 230 strains were selected for taxonomic research, among these 26 strains with anti-cancer activities, 22 with PKS genes, 32 with enzymes inhibition, 14 from salt and alkaline environments, 136 rare actinomycetes. On the basis of partial sequences of the 16S rRNA gene, these 230 strains were identified at the genus level and found to belong to 40 genera. A selection of 62 strains was further characterized by almost complete sequences and by polyphasic taxonomic procedures. Eight new species were published previously. Two new genera, Actinomycetospora chaingmaiensis sp.nov. and gen. nov. and Planosporangium flavogriseum sp. nov. and gen. nov. and two new species, Streptomyces hainanensis sp. nov. and Promicromonospora flava sp. nov., were described in this thesis. In order to find un-known actinomycetes for providing the new sources for discovery of new leader compounds. First, test samples should be collected from primeval and special or extreme habitats; second, Actinomycetes should be isolated by using new, specific and variable procedures; third, Isolates are characterized by using fast identifying methods, especially a part of sequencing of 16S rRNA genes.

Actinomyceten (Aktinobakterien) sind die Gruppe der Bakterien, die die meisten bioaktiven Metabolite produzieren. Circa 100 der 150 Antibiotika, gebräuchlich in der Humanmedizin und der Agrarwirtschaft, werden von Aktinomyceten produziert. Das Finden neuer Leitstrukturen von Aktinomyceten zu ist immer noch ein viel versprechender Ansatz, um neue Medikamente zu entwickeln. Es war Ziel dieser Arbeit, neue Aktinomycetenarten und -gattungen als Grundlage zur Entdeckung neuer Leitstrukturen für Medikamente zu finden. Die Beprobung einzigartiger und extremer Lebensräume als Quelle für neue Aktinomyceten in Kombination mit unterschiedlichen Probenaufarbeitung und Isolationsmedien haben zur Entdeckung einer großen Vielfalt von Aktinomyceten, darunter auch neue Arten und Gattungen, geführt. 990 Boden- und Sedimentproben wurden aus tropischen Primärregenwäldern, Sekundärwäldern, Mangroven, salzigen und alkalischen Böden, sowie Seen in fünf Provinzen der Volksrepublik China gesammelt und Batic sea. 4127 Aktinomycetenstämme wurden durch Verwendung verschiedener Vorbehandlungsprozeduren und unterschiedlicher Kulturmedien isoliert. Insgesamt 230 Stämme wurden für taxonomische Untersuchungen ausgewählt. Unter diesen befanden sich 26 Stämme mit Anti-Krebswirkung, 22 mit PKS Genen und 32 mit Enzyminhibiton. 14 wurden aus Salz- und Alkaliumgebungen isoliert und 136 waren seltene Stämme. Auf der Grundlage von Teilsequenzen des 16S-rRNA Gens wurden diese 230 Stämme auf dem Gattungslevel identifiziert. Es wurde festgestellt, dass diese zu 40 verschiedenen Gattungen gehören. Eine Auswahl von 62 Stämmen wurde durch fast komplette 16S-rRNA Sequenzen und polyphasischen Taxonomieverfahren weiter charakterisiert. Fünf Beschreibungen neuer Arten wurden bereits veröffentlich. Zwei neue Gattungen, Actinomycetospora chaingmaiensis sp. nov. und gen. nov. Planosporangium flavogriseum sp. nov. und gen. nov. sowie zwei neue Arten, Streptomyces hainanensis sp. nov. und Promicromonospora flava sp. nov. wurden in dieser Arbeit beschrieben. Um unbekannte Aktinomyceten als Quelle neuer Leitsubstanzen zu finden, sollen: Erstens; Proben von unberührten und besonderen, oder extremen Standorten genommen werden. Zweitens; Aktinomyceten durch neue, spezifische und variable Methoden isoliert werden. Drittens; Isolate mit schnellen Identifikationsmethoden, wie zum Beispiel 16S-rRNA Gen Stammbäumen, charakterisiert werd

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Jiang, Yi: Systematic research on actinomycetes selected according to biological activities. 2009.

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