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Una nuova specie di Sphingomonas di interesse biotecnologico

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La famiglia delle Sphingomonadaceae ha attirato particolare attenzione per la diffusa capacità di questi microrganismi di degradare un’ampia gamma di composti. Il ceppo MCT13 è stato isolato da un campione di acqua raccolto nel Settembre del 2007 nel bacino artificiale del Laboratorio di Ecologia Sperimentale e Acquacoltura (Università di Tor Vergata, Roma, Italia). L’isolato è stato assegnato al genere Sphingomonas con il sequenziamento del 16S rDNA. Dalla caratterizzazione morfologica, biochimica e tassonomica è emerso che il ceppo MCT13 rappresenta una nuova specie del genere Sphingomonas, per la quale è stato attribuito il nome Sphingomonas turrisvirgatae (10.3389/fenvs.2017.00009). Le colonie erano in grado di produrre evidenti depressioni sulle piastre di Zobell agar, suggerendo che questo ceppo fosse in grado di produrre agarasi, come è stato confermato anche dall’analisi della versione preliminare del genoma, depositata presso la Banca dati DDBJ/EMBL/GenBank e annunciata su Frontiers in Environmental Science (2017). Fino ad ora, l'attività agarolitica è stata riscontrata sovente nei batteri marini e non è stata osservata in nessuna delle specie di Sphingomonas caratterizzate o validamente pubblicate. I risultati preliminari delle analisi bioinformatiche suggeriscono la presenza di geni potenzialmente interessanti per applicazioni sia nel campo della biorimediation sia per usi industriali, laddove sia necessaria la degradazione di carboidrati complessi.

Per questa nuova nuova specie è stato anche isolato e identificato uno specifico batteriofago che appartiene alla famiglia dei Siphoviridae, che è stato chiamato vB_StuS_MMDA13.

 

Marmo P., Thaller M.C., Di Lallo G., Henrici De Angelis L., Poerio N., De Santis F., Fraziano M., Migliore L., D’Andrea M.M. (2020). Characterization of vB_StuS_MMDA13, a newly discovered bacteriophage infecting the agar-degrading species Sphingomonas turrisvirgatae. Viruses, 12(8): 894. DOI: 10.3390/v12080894

 

Members of Sphingomonas genus have gained a notable interest for their use in a wide range of biotechnological applications, ranging from bioremediation to the production of valuable compounds of industrial interest. To date, knowledge on phages targeting Sphingomonas spp. are still scarce. Here, we describe and characterize a lytic bacteriophage, named vB_StuS_MMDA13, able to infect the Sphingomonas turrisvirgatae MCT13 type strain. Physiological characterization demonstrated that vB_StuS_MMDA13 has a narrow host range, a long latency period, a low burst size, and it is overall stable to both temperature and pH variations. The phage has a double-stranded DNA genome of 63,743 bp, with 89 open reading frames arranged in two opposite arms separated by a 1186 bp non-coding region and shows a very low global similarity to any other known phages. Interestingly, vB_StuS_MMDA13 is endowed with an original nucleotide modification biosynthetic gene cluster, which greatly differs from those of its most closely related phages of the Nipunavirus genus. vB_StuS_MMDA13 is the first characterized lytic bacteriophage of the Siphoviridae family infecting members of the Sphingomonas genus.

 

Thaller M.C., D’Andrea M.M., Marmo P., Civitareale C., Casu F., Migliore L. (2018) - SPHINGOMONAS TURRISVIRGATAE SP. NOV., AN AGAR-DEGRADING SPECIES ISOLATED FROM FRESHWATER. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 68(9): 2794-2799. DOI: 10.1099/ijsem.0.002896

 A yellow pigmented and agar-pitting colony was isolated from the water of a drainage ditch within a disused system of constructed wetlands. The strain was purified and named MCT13T. This rod-shaped, Gram-negative, oxidase- and catalase-positive, aerobic, non-spore-forming and non-motile strain formed round colonies and grew optimally at pH 7.0±0.2, at 28–30 °C on LB agar, with 0-0.5% NaCl. The 16S rRNA gene sequence analysis placed the MCT13T isolate within the Sphingomonas (sensu stricto) cluster. The DNA G+C content was 65.3%. The only observed ubiquinone was Q10. The major fatty acids included C17 : 1ω6c and summed feature 8. The major polar lipids were sphingoglycolipid, diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine and phosphatidylglycerol. The major polyamine was spermidine. The 16S rRNA phylogenetic analysis showed the closest relative of MCT13T to be Sphingomonas koreensis (98.48%); however, there are several genotypical and phenotypical differences between the novel isolate and the type strain JSS26T of S. koreeensis. On the basis of these results, the MCT13T strain represents a novel species in the genus Sphingomonas, for which the name Sphingomonas turrisvirgatae sp. nov. is proposed. The type strain is MCT13T (=DSMZ105457T =BAC RE RSCIC7T).

 

D'Andrea M., Ciacci N., Di Pilato V., Rossolini G.M., Thaller M.C. (2017). DRAFT GENOME SEQUENCE OF THE AGARASE-PRODUCING SPHINGOMONAS SP. MCT13. Frontiers in Environmental Science, 5:9. DOI: 10.3389/fenvs.2017.00009