Rhodococcus è un genere di batteri aerobici gram-positivi, non mobili e che non producono spore con un alto contenuto di G+C e una membrana cellulare che contiene acido micolico.

Storia La storia del genere è abbastanza complessa. Inizialmente intrecciata con quella dei cocchi Gram-positivi in seguito si lega a quella degli attinomiceti contenenti acidi micolici. Il primo a proporre il genere Rhodococcus fu Zopf (1891) per classificare due specie batteriche rosse descritte da Overbeck nel 1891. Fu riconosciuto nelle prime edizioni del Bergey's Manual of Determinative Bacteriology e come organismo modello fu scelto R. rhodochrous. A causa di vari cambiamenti riguardanti il sistema di classificazione dei Gram positivi i criteri di appartenenza al genere Rhodococcus sono stati rivisti più volte. Le tecniche molecolari introdotte negli anni '80, basate sull'analisi della sequenza nucleotidica del 16S rDNA, hanno permesso la separazione definitiva dei rhodococchi dai rappresentanti di altri generi di Attinomiceti.

Descrizione Il genere comprende specie che mostrano un'ampia gamma di diversità morfologiche. La membrana cellulare dei rhodococchi è generalmente costituita da: un peptidoglicano costituito da N-acetilglucosammina, acido N-glicolilmuramico, D e L-alanine e D-glutammati con meso-A2pm come l'acido diamino; arabinosio e galattosio come zuccheri diagnostici; un pattern fosfolipidico costituito da difosfatidilglicerolo, fosfatidiletanolammina, fosfatidilinositolo e fosfatidilinositolo mannoside un profilo di acidi grassi costituito in maggior parte da catene insature non ramificate e acidi tubercolostearici acidi micolici con 32-66 carboni menachinoni composti da 8 o 9 unità isopreniche Alcune specie presentano un corredo genetico ampio e complesso contenente diversi geni coinvolti in processi catabolici e anabolici unici. Cresce bene in terreni di coltura non selettivi e i macrolidi associati alla rifampicina sono gli antibiotici più efficaci in caso d'infezioni da Rhodococcus.

Può essere isolato in diverse matrici ambientali (es. suolo, acqua e sedimenti marini) e antropiche per via della sua grande versatilità metabolica, attività biodegradativa e capacità di adattamento uniche a diverse condizioni di stress come la presenza composti tossici (es. metalli pesanti, metalloidi, inquinanti organici) e cambiamenti ambientali (es. bassa disponibilità di nutrienti).

Diversi ceppi sono in grado di mettere in atto processi di biotrasformazione e biodegradazione di diversi composti organici e xenobiotici come: idrocarburi, idrocarburi clorurati, acidi naftenici, composti nitroaromatici, e farmaci (diclofenac e sulfametizolo).

Applicazioni Date le ampie capacità metaboliche e la resistenza/tolleranza allo stress, i ceppi del genere Rhodococcus sono considerati candidati ideali in applicazioni biotecnologiche applicate al campo delle bonifiche ambientali, nelle industrie chimiche e farmaceutiche.

In particolare la ricerca si concentra sulla produzione e l'accumulo di lipidi neutri, per lo più trigliceridi, attraverso la bio-conversione di rifiuti industriali e bioprodotti sostenibili della lignina. Queste molecole possono poi essere utilizzate nella produzione di biocarburanti dopo estrazione mediante metodi di estrazione chimici e fisici convenzionali (es. sonicazione, estrazione con solvente) o metodi biologici (es. lisi, estrazione basata sull'uso di fagi).

Altri prodotti che possono essere prodotti da ceppi di Rhodococcus sono: bio-surfattanti glicolipidici, carotenoidi, PHA, nanomateriali a base metallica e antibiotici di nuova generazione.

Tra le diverse specie descritte in letteratura R. opacus PD630 e R. jostii RHA1 sono quelle più studiate per attività biosintetiche e di bioconversione per le seguenti ragioni:

la particolare capacità di utilizzare zuccheri derivanti dalla lignina con composti aromatici tossici derivanti dalla lignina l'elevato contenuto di lipidi, in particolare trigliceridi, che possono essere accumulati da diverse fonti di carbonio l'alto tasso di crescita la buona tracciabilità genetica

Specie Il genere comprende le seguenti specie: Rhodococcus aerolatus Hwang et al. 2015 Rhodococcus aetherivorans I24 Rhodococcus antrifimi Ko et al. 2015 Rhodococcus artemisiae Zhao et al. 2012 Rhodococcus australis Ferreira and Tracey 1984 Rhodococcus baikonurensis Li, et al., 2004 Rhodococcus boritolerans Rhodococcus canchipurensis Nimaichand et al. 2013 Rhodococcus cavernicola Lee et al. 2020 Rhodococcus cerastii Kämpfer et al. 2013 Rhodococcus cercidiphylli Li et al. 2012 Rhodococcus coprophilus Rowbotham and Cross, 1979 Rhodococcus corynebacterioides (Serrano, et al., 1972) Yassin and Schaal, 2005 Rhodococcus daqingensis Wang et al. 2019 Rhodococcus equi (Magnusson 1923) Goodfellow and Alderson 1977 Rhodococcus fascians (Tilford 1936) Goodfellow 1984 Rhodococcus gannanensis Ma et al. 2017 Rhodococcus globerulus Goodfellow, et al., 1985 Rhodococcus gordoniae Jones, et al., 2004 Rhodococcus humicola Nguyen and Kim 2016 Rhodococcus jostii Takeuchi, et al., 2002 Rhodococcus koreensis Yoon, et al., 2000 Rhodococcus kronopolitis Liu et al. 2014 Rhodococcus kroppenstedtii Mayilraj, et al., 2006 Rhodococcus lactis Singh et al. 2015 Rhodococcus indicum Bajaj 2011 Rhodococcus maanshanensis Zhang, et al., 2002 Rhodococcus marinonascens Helmke and Weyland, 1984 Rhodococcus nanhaiensis Li et al. 2012 Rhodococcus olei Chaudhary and Kim 2018 Rhodococcus opacus Klatte, et al., 1995 Rhodococcus oryzae Li et al. 2020 Rhodococcus oxybenzonivorans Baek et al. 2022 Rhodococcus pedocola Nguyen and Kim 2016 Rhodococcus phenolicus Rehfuss and Urban, 2006 Rhodococcus polyvorum Rhodococcus pseudokoreensis Kämpfer et al. 2023 Rhodococcus psychrotolerans Silva et al. 2018 Rhodococcus pyridinivorans Yoon, et al., 2000 Rhodococcus rhodochrous (Zopf 1891) Tsukamura, 1974 Rhodococcus rhodnii Goodfellow and Alderson, 1979 Rhodococcus ruber (Kruse 1896) Goodfellow and Alderson, 1977 Rhodococcus jostii RHA1 Rhodococcus sovatensis Tancsics et al. 2017 Rhodococcus spelaei Lee and Kim 2021 Rhodococcus spongiicola Zhang et al. 2021 Rhodococcus triatomae Yassin, 2005 Rhodococcus trifolii Kämpfer et al. 2013 Rhodococcus tukisamuensis Matsuyama, et al., 2003 Rhodococcus wratislaviensis (Goodfellow et al. 1995) Goodfellow, et al., 2002 Rhodococcus yunnanensis Zhang, et al., 2005 Rhodococcus zopfii Stoecker, et al., 1994 Rhodococcus xishaensis Zhang et al. 2021 Esistono anche molte altre specie del genere che però non hanno ancora ricevuto una classificazione ufficiale.

Note

Bibliografia

Sutcliffe, I.C., Brown, A.K., Dover, L.G. (2010). The Rhodococcal Cell Envelope: Composition, Organisation and Biosynthesis. In: Alvarez, H. (eds) Biology of Rhodococcus. Microbiology Monographs, vol 16. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-12937-7_2 Larkin, M.J., Kulakov, L.A., Allen, C.C.R. (2010). Rhodococcus: Genetics and Functional Genomics. In: Timmis, K.N. (eds) Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77587-4_94 Goodfellow, M., Oren, A., Sangal, V., and Sutcliffe, I.C. "Is the bacterial genus name Rhodococcus Zopf 1891 illegitimate? Request for an Opinion." Int. J. Syst. Evol. Microbiol. (2024) 74(1):006251. Ochi, K. "Phylogenetic analysis of mycolic acid-containing wall-chemotype IV actinomycetes and allied taxa by partial sequencing of ribosomal protein AT-L30." Int. J. Syst. Bacteriol. (1995) 45:653-660 Ruimy, R., Riegel, P., Boiron, P., Monteil, H., and Christen, R. "Phylogeny of the genus Corynebacterium deduced from analyses of small-subunit ribosomal DNA sequences." Int. J. Syst. Bacteriol. (1995) 45:740-746

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