Mô tả một số
chi thường gặp:
Chi
Rhodococcus:
Phát triển dưới
dạng que hoặc khuẩn ty cơ chất phân
nhánh. Ở tất cả các chủng, chu trình
sống (morphogenetic) đều bắt nguồn
từ giai đoạn hình cầu hoặc que ngắn.
Bằng cách phân đoạn, các tế bào hình
cầu sẽ tạo thành dạng que rồi dạng
sợi, sợi phân nhánh và hệ sợi. Một
số chủng còn tạo khuẩn ty khí sinh
phân nhánh hoặc bó sợi (synnemata).
Chúng không có khả năng chuyển động
cũng như không hình thành bào tử hay
nội bào tử.
Gram dương.
Acid-alcohol fast (nhuộm kháng
acid-cồn) ở một số giai đoạn phát
triển. Hiếu khí. Hóa dị dưỡng hữu
cơ. Catalase dương tính. Hầu hết các
chủng đều mọc tốt trên các môi
trường tiêu chuẩn ở 30oC,
số khác cần thiamin cho sinh trưởng.
Khuẩn lạc có thể sần sùi hoặc trơn
nhẵn, có màu vàng sẫm, kem, vàng,
vàng da cam, đỏ hoặc không màu.
Arylsulfatase âm tính, nhạy cảm với
lysozyme, không phân hủy được
casein, cellulose, chitin, elastin
hay xylan. Có thể sử dụng được rất
nhiều loại hợp chất hữu cơ làm nguồn
cacbon và nguồn năng lượng.
Thành tế bào chứa
lượng lớn acid meso-
diaminopimelic (meso-DAP),
arabinose và galactose. Chứa
diphosphatidylglycerol,
phosphatidylethanolamin,
phosphatidylinositol mannoside.
Thành phần menaquinone chính là
MK-8(H2) và MK-9(H2).
Chứa lượng lớn acid tuberculostearic
mạch thẳng, không bão hòa và acid
mycolic với 32-66 cacbon, với nhiều
nhất bốn liên kết đôi. Tỷ lệ mol G+C
trong ADN là 63-72%.
Có nhiều trong
đất và phân gia súc. Một số chủng
gây bệnh cho người và động vật.
Loài chuẩn:
Rhodococcus rhodochrous
Chi
Nocardioides:
Sợi sơ cấp phân
nhánh trên bề mặt, sau đó xâm nhập
vàp trong thạch rồi đứt đoạn thành
dạng que hay cầu hay không đều. Sợi
khí sinh có thể thưa thớt, phân
nhánh hoặc không sau đó cũng đứt
thành những mẩu ngắn hoặc dạng que.
Những mẩu này sẽ là nguồn gốc của
những sợi mới. Không có tế bào di
động. Khuẩn lạc nhão. Gram dương.
Không nhuộm kháng acid ( Non-acid
fast ). Catalase dương tính. Hiếu
khí bắt buộc. Hóa dị dưỡng hữu cơ.
Mọc dễ dàng trên các môi trường tiêu
chuẩn. Nhạy cảm với thực khuẩn thể
đặc hiệu. Acid amin chính trong
thành tế bào là L-DAP và glycine.
Không chứa acid mycolic.
Phospholipid chủ yếu là
phosphatidylglycerol và
acylphosphatidlyglycerol. Acid béo
chiếm ưu thế là
14-methylpentadecanoic. Thành phần
menaquinone chính là MK-8(H4).
Tỷ lệ mol G+C trong ADN từ
66,1-72,7%. Có nhiều trong đất.
Loài chuẩn:
Nocardioides albus
Chi
Pseudonocardia:
Sợi khí sinh và
sợi cơ chất đều sinh bào tử dạng
chuỗi. Sợi phân đoạn, thường có dạng
zich-zac với xu hướng phồng lên ở
ngọn hoặc ở giữa. Sợi kéo dài bằng
cách nảy chồi. Các đoạn sợi có chức
năng của bào tử hoặc biến đổi thành
bào tử. Thành sợi có hai lớp. Gram
dương. Không có giai đoạn di động.
Hiếu khí. Sinh trưởng trên nhiều
loại môi trường hữu cơ hoặc tổng
hợp. Ưa ấm hoặc ưa nhiệt.
Loài chuẩn:
Pseudonocardia thermophila
Chi
Saccharopolyspora:
Sợi cơ chất phát
triển mạnh, phân nhánh, đứt thành
các đoạn dạng que với kích thước
1x5μm, chủ yếu ở những phần già hơn
của khuẩn lạc. Khuẩn ty khí sinh
phân đoạn tạo các chuỗi bào tử. Gram
dương. Không nhuộm kháng acid. Hiếu
khí. Khuẩn lạc mỏng, nhô lên, hơi
nhăn, sợi khí sinh ít, thường tạo
thành chùm, chủ yếu ở những phần
già. Có thể sử dụng nhiều loại chất
hữu cơ như nguồn cacbon và năng
lượng duy nhất, có thể phân giải
adenine, kháng nhiều loại chất kháng
sinh nhưng nhạy cảm với lysozym. Tỷ
lệ mol GC trong ADN là 77%.
Loài chuẩn:
Saccharopolyspora hirsute
Chi
Intrasporangium:
Sợi phân nhánh,
có xu hướng đứt thành nhiều đoạn có
kích thước và hình dáng khác nhau.
Không bao giờ có sợi khí sinh. Các
túi bào tử hình oval hay hình quả
chanh được tạo thành ở giữa hoặc/và
ở đầu sợi. Các bào tử không di động.
Gram dương. Không nhuộm kháng acid.
Hóa dị dưỡng hữu cơ. Catalase dương
tính. Hiếu khí. Mọc tốt nhất ở 28-37oC,
không mọc được ở 45oC.
Sinh trưởng tốt hơn trên các môi
trường chứa peptone và cao thịt. Tỷ
lệ mol GC trong ADN là 68,2%. Thành
tế bào chứa L-DAP và glycine. Thành
phần phospholipid chủ yếu là một
loại phospholipid chứa glucosamin
chưa biết. Thành phần acid béo chủ
yếu là các acid béo mạch thẳng bão
hòa và không bão hòa. Menaquinone
chính là MK-8.
Loài chuẩn:
Intrasporangium calvum
Chi
Actinopolyspora:
Hệ sợi phân
nhánh, hình thành rất nhiều sợi khí
sinh có đường kính khoảng 1 μm. Sợi
cơ chất hầu hết không đứt đoạn.
Cuống sinh bào tử chứa 20 hoặc hơn
bào tử dạng que ngắn hoặc dạng cầu
với vỏ nhẵn hình thành trên sợi khí
sinh theo chiều hướng gốc. Sợi cơ
chất không sinh bào tử. Gram dương.
Nhuộm kháng acid. Thành tế bào chứa
meso-DAP, arabinose và galactose.
Không chứa acid mycolic. Hiếu khí.
Hóa dị dưỡng hữu cơ. Tỷ lệ mol GC
trong ADN là 64,2%.
Loài chuẩn:
Actinopolyspora halophila
Chi
Saccharomonospora:
Chủ yếu sinh bào
tử đơn trên sợi khí sinh. Bào tử
không bền nhiệt, không có khả năng
di động, được hình thành trên các
cuống sinh bào tử đơn giản, không
phân nhánh, dài ngắn khác nhau. Trên
môi trường thạch, hệ sợi dinh dưỡng
phân nhánh, bao phủ bởi lớp sợi khí
sinh với các bào tử mọc dày đặc dọc
trên các sợi. Sợi khí sinh ban đầu
có màu trắng rồi chuyển thành xám
xanh và xanh sẫm. Sắc tố xanh cũng
có ở sợi dinh dưỡng và khuếch tán ra
môi trường. Thành tế bào chứa
meso-DAP, arabinose và
galactose. Không chứa acid mycolic.
Chứa lượng lớn iso- và
anteiso- acid béo,
phosphatidylethanolamin và MK-9(H4).
Hiếu khí. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Nhiệt
độ thích hợp cho sinh trưởng là
35-50oC, pH 7-10. Sinh
catalase, deaminase và phosphatase.
Phân hủy được casein, gelatin, tinh
bột. xylan và tyrosin. Đặc biệt có
thể sử dụng glycerol làm nguồn
cacbon.
Phân lập được
trong đất, chất lắng cặn ở hồ, than
bùn, thấy nhiều trong phân bón, phân
compôt, và cỏ khô. Tỷ lệ mol GC
trong ADN là 69-74%.
Loài chuẩn:
Saccharomonospora viridis
Chi
Frankia:
Không sinh sợi khí
sinh. Túi bào tử thường sinh trên
cuống sinh bào tử. Bào tử không có
khả năng di động với hình dạng không
cố định, từ không màu đến màu đen.
Trong điều kiện khó khăn như không
có quá trình cố định đạm, các túi
(vesicle) có thể được hình thành.
Gram dương- hoặc Gram không cố định
(variable). Hiếu khí hoặc vi hiếu
khí. Catalase dương tính. Ưa ấm. Hóa
dị dưỡng hữu cơ. Thường mọc rất chậm
(thời gian giữa hai lần phân đôi tế
bào là 1-7 ngày). Hầu hết các chủng
đều có khả năng cố định nitơ không
khí invitro và in planta.
Thành tế bào chứa meso-DAP,
acid glutamic, alanin, acid muramic,
và glucosamine. Thành phần
phospholipid gồm
phosphatidylinositiol mannoside,
phosphatidylinositol và
diphosphatidylglycerol. Acid béo
dạng thường, mạch thẳng, và không
bão hòa. Thành phần đường gồm
xylose, madurose hoặc fucose, hoặc
chỉ gồm glucose hoặc galactose.
Nhiều chủng gồm
2-O-methyl-D-mannose, hầu hết các
chủng chứa rhamnose. Hầu hết cộng
sinh với một số thực vật hạt kín
nhất định, tạo các nốt sần trên rễ ở
vật chủ thích hợp. Có thể tìm trong
đất. Tỷ lệ mol GC trong ADN là
66-71%.
Loài chuẩn:
Frankia alni
Chi
Actinoplanes:
Phát triển dưới dạng
sợi phân nhánh, không đứt đoạn. Gram
dương, nhưng một phần sợi dinh dưỡng
có thể là Gram âm. Không nhuộm kháng
acid. Rất ít sợi khí sinh hoặc không
có. Tạo nhiều loại sắc tố có khả
năng khuếch tán. Bào tử chứa trong
túi bào tử, sinh trên cuống sinh bào
tử hoặc không cuống, ít khi trong
thạch. Dưới điều kiện nhất định,
nhiều chủng có hệ sợi sắp xếp dạng
que (palisade). Khi đó, túi bào tử
chủ yếu được sinh ở đầu các sợi. Bào
tử hình cầu hoặc que ngắn, sắp xếp
theo nhiều cách khác nhau bên trong
túi bào tử, được hình thành bằng
cách đứt đoạn sợi bên trong túi bào
tử trực tiếp hoặc sau vài lần phân
nhánh. Sau khi ngâm trong nước, bào
tử di động được giải phóng ra từ túi
bào tử, trong một số trường hợp, khả
năng di động xuất hiện sau khi bào
tử được giải phóng. Bào tử di động
chứa tiên mao cực. Thành tế bào chứa
meso-DAP và glycin. Thành
phần đường chứa D-xylose và
L-arabinose. Thành phần phospholipid
chính là phosphatidylethanolamin.
Hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu cơ, ưa ấm
hoặc ưa nhiệt vừa phải. Hầu hết các
chủng đều không cần các nhân tố sinh
trưởng hữu cơ. Tỷ lệ mol GC trong
ADN là 72-73%.
Loài chuẩn:
Actinoplanes philippinensis
Chi
Pilimelia:
Túi bào tử được sinh
ra trên bề mặt của cơ chất từ cuống
sinh bào tử. Túi bào tử có hình cầu,
hình trứng, hình quả lê, hình chuông
hay hình trụ, có kích thước xấp xỉ
10-15 μm. Túi bào tử chứa rất nhiều
bào tử xếp thành chuỗi song song
hoặc các hàng cuộn không đều. Gram
dương. Khuẩn ty cơ chất có đường
kính 0,2-0,8 μm, phân nhánh và có
vách ngăn. Khuẩn ty khí sinh thật sự
không được hình thành. Thành tế bào
chứa meso-DAP và glycin.
Thành phần đường chứa xylose và
arabinose. Chỉ mọc được trên môi
trường hỗn hợp. Khuẩn lạc nhỏ, đặc
hoặc mềm. Khuẩn ty cơ chất có màu
vàng chanh, vàng, da cam hoặc xanh
xám, chuyển sang nâu đến nâu sẫm khi
già. Hiếu khí, hóa tự dưỡng hữu cơ,
điều kiện sinh trưởng tối ưu là ở pH
6,5-7,5 và 20-30oC. Có
khả năng phân hủy có chất cheratin
(lông tóc của động vật có vú). Tỷ lệ
mol GC trong ADN là 72-73%.
Loài chuẩn:
Pilimelia terevasa
Chi
Dactylosporangium:
Túi bào tử hình ngón
tay hoặc hình chùy được hình thành
từ cuống sinh bào tử ngắn của khuẩn
ty cơ chất. Các túi bào tử phát
triển đơn lẻ hoặc tụ thành từng đám
trên bề mặt cơ chất. Mỗi túi bào tử
chứa một dãy gồm ba đến bốn bào tử.
Bào tử có hình chữ nhật, hình elip,
hình trứng hoặc hơi trụ, có khả năng
di động nhờ một túm tiên mao cực.
Không có khuẩn ty khí sinh thực sự.
Khuẩn ty cơ chất có đường kính
0,5-1,0 μm, phân nhánh và ít khi có
vách ngăn. Gram dương , Không nhuộm
kháng acid. Thành tế bào chứa
meso-DAP và glycin. Thành phần
đường chứa xylose và arabinose. Có
khả năng sinh trưởng trên nhiều loại
môi trường. Khuẩn lạc đặc, hơi thô,
thường phẳng, đôi khi nhô lên một bề
mặt trơn hoặc hơi nhăn. Khuẩn ty cơ
chất có màu vàng xanh, da cam, đỏ
hay nâu. Hiếu khí, hóa tự dưỡng hữu
cơ, điều kiện sinh trưởng tối ưu là
ở pH 6,0-7,0 và 25-37oC.
Tỷ lệ mol GC trong ADN là 71-73%.
Loài chuẩn:
Dactylosporangium aurantiacum
Chi
Micromonospora:
Có hệ sợi sinh
trưởng mạnh, phân nhánh, có vách
ngăn, đường kính trung bình 0,5 μm.
Bào tử không có khả năng di động mọc
trực tiếp hoặc từ cuống sinh bào tử.
Không có khuẩn ty khí sinh. Gram
dương, không nhuộm kháng acid.
Thành tế bào bào chứa meso-DAP,
và/ hoặc acid 3-hydroxy
diaminopimelic, glycin. Thành phần
đường chứa xylose và arabinose.
Thành phần phospholipid gồm
phosphatidylethanolamin,
phosphatidylinositol và
phosphatidylinositol mannoside.
Thành phần menaquinone chính là
MK-9(H4), MK-10(H4),
MK-10(H6) và MK-12(H6).
Hiếu khí đến vi hiếu khí. Hóa dị
dưỡng hữu cơ. Nhạy cảm với pH dưới
6,0. Có khả năng sinh trưởng ở nhiệt
độ từ 20-40oC. Tỷ lệ mol
GC trong ADN là 71-73%.
Loài chuẩn:
Micromonospora chalcea
Chi
Streptomyces:
Hệ sợi sinh dưỡng
phân nhánh nhiều lần, ít khi đứt
đoạn, đường kính 0,5-2,0 μm. Khuẩn
ty khí sinh ở giai đoạn trưởng thành
tạo chuỗi từ ba đến nhiều bào tử.
Một số ít loài hình thành chuỗi bào
tử ngắn trên khuẩn ty cơ chất. Bào
tử không có khả năng di động. Các
khuẩn lạc ban đầu thường trơn nhẵn
nhưng sau đó khuẩn ty khí sinh sẽ
phát triển rất mạnh mẽ. Sinh nhiều
loại sắc tố khác nhau cũng như sắc
tố có khả năng khuếch tán ra môi
trường. Rất nhiều chủng sản sinh ra
một hoặc nhiều loại chất kháng sinh.
Hiếu khí, Gram dương, không nhuộm
kháng acid-cồn, hóa dị dưỡng hữu cơ,
catalase dương tính. Thường có khả
năng khử nitrate thành nitrit, phân
hủy adenine, esculin, casein,
gelatin, hypoxanthine, tinh bột và
L-tyrosine. Có khả năng sử dụng
nhiều hợp chất hữu cơ làm nguồn
cacbon duy nhất. Nhiệt độ sinh
trưởng tối ưu là 25-35 oC,
pH tối ưu là 6,5-8,0. Thành tế bào
chứa L-DAP, không chứa acid mycolic.
Thành phần acid béo gồm phần lớn
acid béo bão hòa, iso- và
anteiso-. Thành phần menaquinone
chính là MK-9(H6), MK-9(H8).
Thành phần phospholipid chính là
diphosphatidylglycerol,
phosphatidylethanolamine,
phosphatidylinositol và
phosphatidylinositol mannoside. Có
nhiều trong đất, phân compôt. Một số
loài gây bệnh cho người và động vật,
một số loài gây bệnh ở thực vật. Tỷ
lệ mol GC trong ADN là 69-78%.
Loài chuẩn:
Streptomyces albus
Chi
Actinomadura:
Hệ sợi sinh dưỡng
phân nhánh, rất phát triển. Khuẩn ty
cơ chất không đứt đoạn, có hoặc
không có khuẩn ty khí sinh. Khuẩn ty
khí sinh ở giai đoạn trưởng thành sẽ
hình thành chuỗi ngắn, đôi khi dài
của các bào tử đốt (arthrospore).
Chuỗi bào tử có thể ở dạng thẳng,
uốn cong hoặc xoắn không đều (1-4
vòng). Bề mặt bào tử nhẵn hoặc có
các nốt. Khuẩn ty khí sinh khi đã
hình thành bào tử có màu trắng, xám
hay nâu, vàng, đỏ, xanh lục, xanh
lam hay tím. Hiếu khí, hóa dị dưỡng
hữu cơ. Nhiệt độ sinh trưởng từ 20
đến 45oC. Một số loài ưa
nhiệt. Gram dương. Thành tế bào chứa
meso-DAP, không chứa acid
mycolic. Tế bào chứa madurose. Thành
phần menaquinone chính là MK-9(H4)
và MK-9(H6). Tỷ lệ mol GC
trong ADN là 65-69%.
Loài chuẩn:
Actinomadura madurae
Chi
Microbispora:
Khuẩn ty khí sinh
phân nhánh, hình thành từng cặp hai
bao tử gắn với nhau. Bào tử mọc trực
tiếp hoặc trên cuống sinh bào tử
ngắn, hình cầu hoặc oval, đường kính
trung bình 1,2-1,6μm và không có khả
năng di động. Thành tế bào chứa acid
muramic, meso-DAP nhưng không
chứa đường đặc trưng. Thành phần
đường của toàn tế bào chứa madurose.
Thành phần menaquinone chính là
MK-9(H4). Thành phần
phospholipid chính chứa
phosphatidylcholine và phospholipid
chứa glucosamine. Gram dương, hiếu
khí, hóa dị dưỡng hữu cơ. Ưa ấm và
ưa nhiệt. Hầu hết các loài để sinh
trưởng đều cần các vitamin nhóm B,
đặc biệt là thiamin. Trong tự nhiên
thường tồn tại trong dầu. Tỷ lệ mol
GC trong ADN là 71-73%.
Loài chuẩn:
Microbispora rosea
Chi
Streptosporangium:
Túi bào tử hình cầu
đường kính khoảng 10μm được hình
thành trên khuẩn ty khí sinh. Các
bào tử được hình thành bằng cách
hình thành vách ngăn của sợi cuộn
xoắn không phân nhánh bên trong túi
bào tử. Bào tử hình cầu, hình oval
hoặc hình que, không có khả năng di
động. Thành tế bào chứa acid
muramic, meso-DAP nhưng không
chứa đường đặc trưng. Thành phần
đường của toàn tế bào chứa madurose.
Thành phần phospholipid chính chứa
phosphatidylcholine và phospholipid
chứa glucosamine. Gram dương, hiếu
khí, hóa dị dưỡng hữu cơ. Ưa ấm, một
số loài có khả năng chịu được nhiệt
độ cao. Một số loài cần các vitamin
nhóm B cho sinh trưởng. Tỷ lệ mol GC
trong ADN là 69-71%.
Loài chuẩn:
Streptosporangium roseum
Chi
Thermomonospora:
Khuẩn ty khí sinh
sản sinh ra các bào tử đơn lẻ, bền
nhiệt, không có khả năng di động.
Bào tử có thể sinh trực tiếp nhưng
thường là trên đầu của các cuống
sinh bào tử có hoặc không phân
nhánh. Bào tử cũng có hể được sinh
ra từ khuẩn ty cơ chất. Gram dương.
Thành tế bào chứa meso-DAP
nhưng không chứa các loại acid amin
hay đường đặc trưng. Hiếu khí, hóa
dị dưỡng hữu cơ. Cần cung cấp nguồn
acid amin và các vitamin
cho sinh trưởng như cao nấm men. Tất
cả các chủng đều có thể sinh trưởng
được ở nhiệt độ 40-48oC,
pH 7,0-9,0. pH > 8,0 thích hợp cho
sự sản sinh khuẩn ty khí sinh và
hình thành bào tử. Sản sinh
catalase, deaminase, β-glucosidase
và β-galactosidase. Có khả năng phân
giải esculin, xylan, casein, gelatin
và cacboxymetylcellulose. Bào tử
chết ở 90oC trong 30 phút
trong nước. Tất cả các chủng đều
nhạy cảm với novobiocin (50 μg/ml).
Có thể phân lập được từ đất nhưng
tồn tại nhiều trong phân bón, phân
compôt và cỏ khô đã sấy.
Loài chuẩn:
Thermomonospora curvata
Chi
Actinosynnema:
Khuẩn ty gồm hai
loại là khuẩn ty cơ chất hình thành
bó sợi (synnemata) trên bề mặt thạch
và khuẩn ty khí sinh hình thành từ
bó sợi. Khuẩn ty sinh ra các chuỗi
bào tử. Các bào tử có khả năng hình
thành tiên mao trong môi trường
nước. Thành tế bào chứa meso-DAP,
acid glutamic, alanin, glucosamin và
acid muramic. Tế bào không chứa
thành phần đường đặc trưng. Thành
phần phospholipid chính là
phosphatidylinositol mannoside,
phosphatidylinositol,
phosphatidylethanolamine và
phosphatidylglycerol. Acid béo gồm
loại mạch thẳng và mạch nhánh. Thành
phần menaquinon chính là MK-9(H4)
và MK-9(H6). Gram dương,
không acid fast, sinh catalase. Hiếu
khí. Ưa ấm. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Hầu
hết các chủng được phân lập trực
tiếp từ mô thực vật như lá cỏ bên bờ
sông. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 73%.
Loài chuẩn:
Actinosynnema mirum
Chi
Nocardiopsis:
Khuẩn ty cơ chất
phát triển mạnh, phân nhánh nhiều,
có thể đứt đoạn thành các thể hình
cầu và hình que. Khuẩn ty khí sinh
dài, phân nhánh không đều, thẳng,
uốn hoặc hình zích zắc, đứt đoạn
thành các bào tử với chiều dài khác
nhau. Bào tử hình oval hoặc kéo dài,
bề mặt nhẵn. Gram dương, hiếu khí,
hóa dị dưỡng hữu cơ, không nhuộm
kháng axít. Thành tế bào chứa
meso-DAP, không chứa đường đặc
trưng, không có acid mycolic. Thành
phần menaquinon chính là MK-10(H2,4,6)
hoặc MK-9(H4,6). Tỷ lệ
mol GC trong ADN là 64-69%.
Loài chuẩn:
Nocardiopsis dassonvillei
Dưới đây là hình ảnh
một số chi xạ khuẩn thường gặp:
 |
 |
Frankia
cộng sinh ở rễ cây Phi lao
|
Nang bào |
 |
Nocardia- Khuẩn lạc và
khuẩn ty đứt đoạn
|
  |
Một số loài
Streptomyces |

Một số chi xạ
khuẩn: A-Microtetraspora; B-
Planomonospora; C-
Actinosynnema; D-
Actinobispora; E-
Saccharothrix; F- Crosiella

Chi
Actinomadura

Các chi: A- Micromonospora;
B- Dactylosporangium; C-
Verrucosispora
D- Pilimelia; E-
Catenuplanes

Chi
Actinoplanes

Loài
Actinomyces viscosus

Trên đây là quan
hệ phát sinh chủng loại của khoảng
90 chi xạ khuẩn khác nhau
Một số phương
pháp phân lập xạ khuẩn:
Môi trường HV
(Humic acid-vitamin agar)
Thành phần:
Acid humic |
1 g |
CaCO3 |
0,02
g |
FeSO4.7H2O |
0,01 g |
KCl
|
1,71 g |
MgSO4.7H2O |
0,05 g |
Na2HPO4 |
0,5 g |
Hỗn hợp vitamin nhóm B* |
5 ml |
Cycloheximide |
500 mg |
Thạch |
18 g |
Nước cất |
1 L |
pH
|
7,2 |
*Hỗn hợp vitamin
nhóm B
Thiamine-HCl
|
10 mg |
Riboflavin
|
10 mg |
Niacin |
10 mg |
Pyridoxin-HCl |
10 mg |
Inositol
|
10 mg |
Ca-Pantothenate |
10 mg |
Acid p-Aminobenzoic
|
10 mg |
Biotin
|
10 mg |
Nước cất
|
10 ml |
Môi trường YS
(Yeast extract-Soluble starch agar)
Cao nấm men
|
2 g |
Tinh bột tan |
10 g |
Thạch
|
18 g |
Nước cất |
1 L |
pH |
7,3 |
Thường sử dụng môi
trường YS pha loãng 5 lần để phân
lập xạ khuẩn và pha loãng 2 lần để
nghiên cứu.
Môi trường
Maltose-Bennette
Cao nấm men |
1 g |
Cao thịt
|
1 g |
NZ amine |
2 g |
Maltose monohydrat |
10 g |
Thạch |
18 g |
Nước cất |
1 L |
pH |
7,3 |
Môi trường ISP-2
Cao nấm men
|
4 g |
Cao malt |
10 g |
Glucose |
4 g |
Thạch |
18 g |
Nước cất
|
1 L |
pH |
7,2 |
Môi trường dịch
thể YG (Yeast extract-Glucose)
Yeast
extract 1%
Glucose 1%
Phương pháp RC
(Rehydration- Centrifugation
method): dùng để phân lập xạ khuẩn
có khả năng di động
-
Để mẫu khô tự nhiên trong 3-5 ngày,
nghiền nhỏ mẫu
-
Lấy 0,5 g mẫu cho vào 50 ml đệm
phosphat 10 mM- 5% cao nấm men (pH
7)
-
Loại bỏ phần nổi trên bề mặt
-
Giữ ở 28oC trong 1,5 giờ
-
Chuyển 8 ml lớp dịch phía trên sang
ống ly tâm
-
Ly tâm với tốc độ 3000 rpm (1500 x
g) trong 20 phút
-
Giữ ở nhiệt độ phòng trong 30 phút
-
Chuyển 3 ml lớp dịch trên sang ống
khác.
-
Lấy 1 ml pha loãng với nước cất (10-3,
10-4)
-
Trải trên môi trường HV với độ pha
loãng 10-2, 10-3,
10-4
-
Nuôi cấy ở nhiệt độ 28oC
trong 14-21 ngày
Phương pháp
SDS-YE (Sodium dodecyl sulfate –
Yeast extract method): dùng để phân
lập tất cả các loại xạ khuẩn
-
Để mẫu khô tự nhiên trong 3-5 ngày,
nghiền nhỏ mẫu
-
Lấy 1 g mẫu cho vào 10 ml nước cất
vô trùng (10-1)
-
Lấy 1 ml dịch trên cho vào 9 ml
SDS-YE trong đệm phosphat (10-2)
(SDS 0,05%, cao nấm men 6%, đệm
phosphat 5mM, pH 7,0)
-
Sốc nhiệt ở 40oC trong 20
phút
-
Pha loãng bằng nước cất vô trùng
-
Trải trên môi trường HV
-
Nuôi cấy ở 28oC trong
14-21 ngày
Phương pháp DH
(Dry heating method): dùng để phân
lập xạ khuẩn chủ yếu thuộc chi
Streptomyces
-
Để mẫu khô tự nhiên trong 3-5 ngày,
nghiền nhỏ mẫu
-
Sấy mẫu ở 100oC trong 30
phút
-
Rắc một lượng rất nhỏ mẫu lên môi
trường HV
-
Nuôi cấy ở 28oC trong
7-14 ngày
Một số phương
pháp hóa phân loại xạ khuẩn:
Chuẩn bị thành
tế bào
1.
Tế bào ướt (1-2 ml) + 5ml
nước cất vô trùng + hạt thủy tinh
(loại lớn và nhỏ, đường kính
0.11-0.12mm). Phá tế bào bằng sóng
siêu âm ca.180 trong 1- 1.5 giờ cho
đến khi dung dịch trở nên trong.
Chuyển sang ống falcon 50ml. Nếu
ngừng công việc ở đây, giữ mẫu ở 4oC.
2.
Ly tâm với tốc độ 3000g trong
30 phút. Chuyển dịch trên sang ống
ly tâm tốc độ cao (có nắp đậy bên
trong). Ly tâm với tốc độ 17000rpm
trong 30 phút. Bỏ dịch trên.
3.
Thêm 3ml SDS 4% (SDS có tác
dụng loại lipid và protein). Nếu
dừng công việc ở đây, giữ mẫu ở
nhiệt độ phòng.
4.
Giữ ở 100oC trong
40 phút, nhớ vặn chặt nắp.
5.
Ly tâm với tốc độ 17000 rpm
trong 30 phút ở 30oC (nếu
giữ ở nhiệt độ thấp, SDS sẽ bị kết
tinh). Loại bỏ dịch trên.
6.
Rửa với nước ít nhất 3 lần
với điều kiện giống trên (17000rpm,
30 phút)
7.
Nếu cần thiết, xử lý bằng
RNase và DNase.
8.
Đông khô qua đêm.
Phân tích
thành phần acid amin trong thành tế
bào
1.
2-3mg thành tế bào + 200μl
HCl 4N, vặn chặt nắp, giữ ở 100oC
qua đêm
2.
Làm khô bằng hút chân không
(khoảng 1 ngày 1 đêm)
3.
Thêm 200 μl nước cất, trộn
đều, chuyển sang ống eppendorf, ly
tâm với tốc độ 12000 rpm trong 5
phút. Lọc mẫu.
4.
Chạy sắc ký bản mỏng TLC:
- Dung
môi:
Methanol
80ml
Nước cất
17.5ml
6N HCl
4ml
Pyridine
10ml
-
Cellulose TLC
-
Chuẩn (1μl): DAP, Ala, Gly,
Glu, Lys
-
Mẫu: 3-5μl
-
Nhận biết bằng phun ninhydrin, giữ ở
100oC trong 5 phút. Các
acid amin sẽ hiện lên dưới dạng các
chấm màu tím. Để lâu, các chấm này
dần dần biến mất, nhưng riêng chấm
của DAP sẽ chuyển sang màu vàng.
5.
Chuẩn bị mẫu chạy HPLC: chuẩn bị cho
cả mẫu và chuẩn
-
10-20
μl
(25nmol) mẫu, làm khô bằng hút chân
không (khoảng 2h)
-
Thêm 20
μl
Ethanol/DW/Triethylamine 2/2/1, trộn
đều, làm khô bằng hút chân không
(khoảng 2h)
-
Thêm 20
μl
Ethanol/DW/Triethylamine/Phenylisothiocyanate
7/1/1/1, trộn đều, giữ ở nhiệt độ
phòng trong 20 phút, làm khô bằng
hút chân không (khoảng 2h)
-
Thêm 0.5ml dung dịch A(dich chạy
HPLC), lọc mẫu dùng làm mẫu chạy
HPLC
Điều kiện chạy
HPLC
-
Độ hấp thụ (absorbance) 0.01
-
Sử dụng UV detector ở bước
sóng 254nm
-
Dung dịch A: 6% CH3CN,
dung dịch B: 60% CH3CN
-
Tốc độ dòng chảy: 1ml/phút
Chương trình
Thời gian (phút) |
Nồng độ
dung dịch B(%) |
0 |
0 |
15 |
70 |
15.1 |
100 |
25 |
100 |
25.1 |
0 |
30 |
Dừng |
Phân tích
thành phần menaquinone
1.
100-500mg tế bào khô + 10-15
ml Chloroform: methanol (2:1), trộn
bằng khuấy từ chậm trong 2-3 giờ.
2.
Chuyển sang ống falcon, ly
tâm 3000 rpm trong 5-10 phút, lấy
dịch trên, làm khô bằng cô quay
3.
Hòa tan bằng 1,5 ml acetone,
chuyển sang ống eppendorf, làm khô
bằng hút chân không
4.
Thêm 50 μl ethanol, chấm toàn
bộ mẫu lên bản TLC silicagel, tránh
ánh sáng và nhiệt độ cao( không làm
khô mẫu bằng máy sấy).
5.
Dung môi chạy TLC: Toluen.
Sau đó, kiểm tra menaquinone bằng
tia UV (thường nằm dưới vạch màu
vàng có thể nhìn thấy bằng mắt
thường). Chuẩn: Vitamin K. Vạch
ngang với vitamin K là menaquinone.
6.
Cạo vạch đã được nhận biết
bằng UV, cho vào ống eppendorf, thêm
1,5ml acetone, trộn đều.
7.
Ly tâm với tốc độ 3000 rpm
trong 5 phút, lấy dịch trên, làm khô
bằng Nitơ lỏng.
8.
Thêm 50-100 μl ethanol, lọc
và dùng làm mẫu chạy HPLC và Mass
spectrometer (MS)
9.
Điều kiện chạy HPLC
- Dung môi:
Methanol: Propanol (2:1)
-
Tốc độ dòng chảy: 0.2ml/min
-
Nhiệt độ cột: 40oC
-
Nhận biết bằng UV detector
với bước sóng 275 nm
Sau khi phân
tích, ứng với mỗi pick trên LC, sẽ
có pick trên MS. Chỉ số của MS chính
là chỉ số m/z, sau đó trừ đi 1(vì MS
thêm vào 1 proton), rồi so với giá
trị trong bảng sẽ biết được là loại
menaquinone nào. Quan trọng nhất là
pick cuối cùng và cao nhất (vì
menaquinone rất dễ bị đứt gãy). VD:
MK-9 (H4) có nghĩa là
menaquinone có chứa 9 đơn vị
isoprene, trong đó có hai đơn vị
isoprene bão hòa. Menaquinone này có
thể bị đứt gãy dễ dàng nên xuất hiện
các pick nhỏ hơn. Xạ khuẩn có MK
7,8,9,10,11. Một vài loại có MK12.
Phân tích
thành phần đường trong tế bào
1.
30-50mg tế bào khô + 1ml H2SO4
1N, lắc nhẹ, vặn chặt nút, giữ
ở 100oC trong 2 giờ.
2.
Để nguội, chuyển sang cốc
thủy tinh, chỉnh pH 5.2-5.5 bằng
dung dịch Ba(OH)4 bão
hòa.
3.
Chuyển sang ống eppendorf. Ly
tâm với tốc độ 3000 rpm trong 5
phút, chuyển dịch trên sang cốc thủy
tinh, làm khô bằng hút chân không
4.
Hòa tan bằng 300 μl DW,
chuyển sang ống eppendorf, ly tâm
với tốc độ 3000rpm trong 5 phút, lấy
dịch trên, lọc mẫu.
5.
Chạy sắc ký bản mỏng TLC:
-
TLC cellulose
-
3 μl mẫu
-
1 μl chuẩn
Chuẩn 1:
galactose, arabinose, xylose 0.1%
(w/v) hòa tan trong nước
Chuẩn 2:
rhamnose, mannose, glucose, ribose
0.1% (w/v) hòa tan trong nước
Chuẩn 3: madurose
(3-O-methyl-D-glucose) 0.1% (w/v)
hòa tan trong nước
- Dung môi
chạy TLC:
n-buthanol:water:pyridine:toluene=
10:6:6:1 (v/v)
-
Để khô, phun Acidity
phthalate aniline (phtalic acid
3.25g hòa tan trong 100 ml dung dịch
n-buthanol bão hòa, thêm 2ml
aniline). Giữ ở 100oC
trong 4 phút
-
Chuẩn bị dung dịch n-buthanol
bão hòa: DW + n-buthanol (1:1), cho
vào bình tách mẫu, lắc trộn đều,
loại lớp dưới
Chuẩn 1:
Glucose: vàng
Mannose:
vàng
Ribose:
đỏ
Rhamnose: vàng
Chuẩn
2: Galactose: vàng
Arabinose: đỏArabinose: đỏ
Xylose:
đỏ
Chuẩn 3:
Madurose: vàng
6.
Điều kiện chạy HPLC:
-
Cột: cột trao đổi anion
-
Dung dịch A: Acid boric 0.1 M
+ Hòa tan 6,2g
acid boric trong 1L DW
+ Thêm KOH 4M đến
pH 8
-
Dung dịch B: Acid boric 0.4M
-
+ Hòa tan 24,8g acid boric
trong 1L DW
+ Thêm KOH 4M đến
pH 9
-
Tốc độ dòng chảy: 0,5ml/min
-
Nhiệt độ: 65oC
-
Phản ứng nhận biết:
Dung dịch C: 5g
arginine + 15g acid boric trong
500ml DW
Tốc độ dòng chảy:
0,5ml/min
Nhiệt độ: 150oC
Bước sóng:
Ex=320nm, Em=430nm
Chương
trình
Thời gian
(phút) Nồng độ Sol B
0
0 Dung dịch C:
0.2ml/min
50
100
57
100
57.1
0
65 dừng
Phân tích thành
phần acid béo
1.
5mg tế bào khô + dung dịch
kiềm (R1) 1ml, vortex 5- 10 sec,
giữ ở 100oC trong 5min,
vortex 5-10 sec, giữ tiếp ở 100oC
trong 25min, để nguội xuống nhiệt độ
phòng, có thể đặt trực tiếp dưới vòi
nước sau khi hạ xuống 80oC
2.
Thêm dung dịch methyl hóa
(R2): 2ml, giữ ở 80oC
trong 10min, để nguội xuống nhiệt độ
phòng. Quá trình này thấy xuất hiện
khói trắng
3.
Thêm dung dịch tách (R3) 3ml,
đảo lộn đầu đuôi nhẹ nhàng
trong10min, loại bỏ lớp dưới (lớp
nước)
4.
Thêm dịch rửa (R4) 3ml, đảo
lộn đầu đuôi nhẹ nhàng trong 5 min,
ly tâm 2000rpm trong 3min, chuyển
2/3 lớp trên (lớp dung môi) sang ống
đựng mẫu (mẫu thường không màu)
5.
Nếu lớp phía trên chưa trong,
thêm 1-3 giọt dung dịch R5, đảo lộn
đầu đuôi nhẹ nhàng trong 5min, ly
tâm lại lần nữa.
Chú ý: Các bước
cần thực hiện liên tục, trước khi
tiến hành cần chuẩn bị heatblock 100
and 80oC.
R1: NaOH 15g,
Methanol (HPLC grade) 50 mg, MQ 50ml
R2: 6N HCl 65ml,
Methanol (HPLC grade) 55ml, pH 1.5
R3: n-hexane
(HPLC grade or n-hexane 1000) 50ml,
methyl-ter-butyl ethel (HPLC grade)
50ml
R4: NaOH 10.8g,
MQ 900ml
R5: 100ml MQ +
40g NaCl
6. Mẫu được phân
tích bằng sắc ký khí (hệ thống MIDI)
Phân tích thành
phần phospholipid
1.
100mg tế bào khô + dung dịch
chlorofolm: methanol: 0,3% NaCl
(50:100:40) = 2ml: 4ml:1,6ml . Trộn
bằng khuấy từ trong 4 giờ. Chuyển
sang ống ống falcon, ly tâm 3000 rpm
trong 5 phút.
2.
Lấy dịch trên. Thêm 1,75ml
NaCl 0.3% và 1,75ml chloroform. Lắc
đều, ly tâm 5000 rpm trong 5 phút.
Loại lớp trên cùng và lớp giữa.
3.
Làm khô bằng Nitơ lỏng. Nếu
ngừng công việc, giữ ở -20oC.
4.
Hòa tan bằng 100
μl
ethanol.
5.
Chấm mẫu lên 4 bản HP-TLC
(high performance)
6.
Dung môi chạy TLC chiều 1:
Chloroform:
Methanol: Water = 65:25:4
Dung môi chạy TLC
chiều 2:
Trước khi chạy
chiều 2, chấm Standard
Chloroform:
Acetic acid: Methanol: Water =
80:18:12:5
7.
Nhận biết các loại
phospholipid:
Bản 1:
Nhận biết các glycolipit:
Chuẩn bị thuốc
thử anisaldehyde:
Acetic
acid 1ml
p-anisaldehyde 5ml
H2SO4
5ml
Ethanol 90ml
Phun thuốc thử,
giữ ở 110oC trong 15 phút
Các phospholipid
chứa đường như GlcNU chứa NPG và
PIMs, glycolipit sẽ hiện lên dưới
dạng các chấm màu vàng xanh.
Bản 2:
Nhận biết các amino lipit
-
Phun ninhydrin lên bản TLC.
Giữ ở 120oC trong vài
phút.
-
Các phospholipid chứa nhóm
amino được nhận biết dưới dạng các
chấm màu tím đỏ như PE, OH-PE,
lyso-PE, PME, PS, NPG
Nhận biết tất cả
phospholipid bằng thuốc thử Dittmer
Lester
- Chuẩn bị
thuốc thử Ditmer Lester:
Sol I 25N H2SO4
100mg
MoO3
4,011g
Hòa
tan bằng cách đun ở 90oC
đến khi dung dịch trở nên trong
SolII
Iot 50mg
Mo 0,178g
Đun
trong 15 phút, để nguội, lọc
Trước khi dùng,
trộn Sol I + Sol II (1:1) + 1 V nước
rồi pha loãng 3 lần. Màu của dung
dịch sẽ chuyển từ vàng sang xanh
-
Phun thuốc thử lên bản TLC,
tất cả các phospholipid sẽ hiện lên
Bản 3: Nhận biết các choline
lipit
-
Thuốc thử Dragendorff:
Sol A: Basic
bismuth nitrate [Bi(OH)2NO3]
1,7g
Acetic
acid
20ml
Water
80ml
Sol B:
KI
10g
Nước
25ml
Trước khi dùng,
trộn 20ml Sol A và 5ml Sol B vào
70ml nước.
-
PC và sphingomyelin được nhận
biết bằng chấm vàng da cam
Bản 4:
-
Giữ bản TLC trong hộp chứa
tinh thể Iot trong 3-5 phút. Các
chấm vàng và nâu vàng sẽ xuất hiện.
Phản ứng dùng để nhận biết tất cả
các loại phospholipid.
-
Những chấm vàng sẽ dần dần
biến mất, có thể sử dụng bản này cho
thí nghiệm tiếp theo.
Nhận biết các
glycolipit chứa nhóm OH
-
Thuốc thử Periodic acid: 1%
natri metaperiodic
-
Phun thuốc tử periodic acid
lên bản TLC. Giữ trong 5-10 phút để
nhóm glycol tách khỏi lipit bởi oxi
hóa
-
Phun nước (loại muối
periodate)
-
Đặt bản TLC vào bể chứa acid
sulfuric cho đến khi các chấm vàng
nhận biết bằng Iot biến mất.
-
Phun thuốc thử Schiff
-
PI hiện lên màu vàng, PG hiện
lên màu đỏ đến tím, Các lipit chứa
đường hiện lên màu xanh
Phân tích
thành phần G+C trong ADN
1.
25μl ADN (2-25μg), giữ ở 60oC
trong 1 giờ. Giữ ở 100oC
trong 2 phút. Làm lạnh lập tức trong
chậu đá, spin down.
2.
Mẫu ADN 25μl + đệm acetate
(40mM, pH 5,3) chứa 2mM ZnSO4
25μl + dung dịch nuclease P1
(20U/ml) 25μl. Spin down. Giữ ở 37oC
trong 1 giờ.
3.
Glycine buffer (0,1 M, pH
10,4) 25 μl + alkaline phosphatase
2μl (0.35U/μl). Spin down. Giữ ở 37oC
trong 1-2 giờ. Sử dụng làm mẫu chạy
HPLC
4.
Điều kiện HPLC:
-
Cột Cosmosil5 C18
-
Nhiệt độ 35oC
-
Dung môi: 0,2M ammonium
phosphat: acetonenitril (40:1)
-
Tốc độ dòng chảy: 1 ml/min
-
Bước sóng: 275nm
Phương pháp
tách ADN xạ khuẩn
-
Nuôi cấy lắc trong 5 ml môi
trường dịch thể YG ở nhiệt độ 28oC
-
Lấy 1,5 ml dịch nuôi cấy, ly
tâm với tốc độ 16000g trong 5 phút ở
4oC, thu sinh khối
-
Rửa bằng TE
-
Nghiền mẫu
-
Thêm 500 μl EDTA 5mM (pH
8,0), trộn đều
-
Thêm 50 μl lysozym (0,75 mg
trong 1 ml Tris-HCl 10mM pH 8,0),
trộn, giữ ở 37oC trong 1
giờ
-
Thêm 50 μl SDS 20%, 50 μl
proteinase K (4 mg trong 1 ml
Tris-HCl 50mM pH 7,5), trộn, giữ ở
55oC trong 30 phút
-
Thêm 400 μl phenol:
chloroform: isoamylalcohol
(25:24:1), trộn đều, ly tâm với tốc
dộ 16000g trong 10 phút ở 4oC,
thu lớp trên. Thực hiện 3 lần.
-
Thêm 1/10 thể tích
Natriacetate 3M, 1 thể tích
propanol, trộn đều
-
Thu ADN bằng đũa thủy tinh
-
Rửa trong 500 μl ethanol 70%
trong 30 giây, để khô tự nhiên
-
Thêm 500 μl TE
Nếu sử dụng mẫu
ADN để tiến hành thí nghiệm lai ADN,
cần làm tiếp các bước sau:
-
Thêm 50 μl RNase A (1 mg
trong 1 ml Tris-HCl 50mM pH 7,5),
0,5 μl RNase T1, giữ ở 37oC
trong 20 phút
-
Thêm 50 μl proteinase K, giữ
ở 37oC trong 1 giờ
-
Thêm 400 μl phenol:
chloroform: isoamylalcohol
(25:24:1), trộn đều, ly tâm với tốc
dộ 16000g trong 10 phút ở 4oC,
thu lớp trên. Thực hiện 3-4 lần.
-
Thêm 1/10 thể tích
Natriacetate 3M, 1 thể tích
propanol, trộn đều
-
Thu ADN bằng đũa thủy tinh
-
Rửa trong 500 μl ethanol 70%
trong 30 giây, để khô tự nhiên
-
Thêm 100-200 μl TE
Các
số liệu trên được lấy từ sách
Bergey’s manual systematic of
bacteriology và sách
Identification manual of
actinomycetes.
Tài liệu tham
khảo:
1.
Miyadoh S. (ed.). 1997. Atlas
of actinomycetes. Asakura Publishing
Co. Ltd, Japan.
2.
Miyadoh S. (ed.). 2001.
Identification manual of
actinomycetes. Business Center for
Academic Societies Japan.
3.
Williams S. T.,M.E. Sharpe ,
J.G. Holt (ed.). 1989. Bergey’s
manual of systematic bacteriology.
Williams & Wilkins, Baltimore, USA.
Holt J.G,
N.R.Krieg, P.H.A.Sneath, J.T.Staley,
S.T.Williams.2000. Bergey’s Manual
of Determinative Bacteriology (9th
edition). Lippincott Williams &
Wilkins
|