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TALLER LATINOAMERICANO DE LA
MICROBIOLOGÍA DEL SIGLO XXI
Dr. Juan C. Salazar
[email protected]
Programa de Microbiología y Micología. ICBM
Facultad de Medicina. Universidad de Chile
Microbiología del siglo XXI
Los microorganismos son seres sociales que viven en comunidad en su ambiente natural y que interactúan con otros
seres vivos.
El metabolismo energético
microbiano permite la
colonización en diversos
ambientes, lo que se
traduce en una gran
biodiversidad.
Los microorganismos tienen
una plasticidad genómica
(mutaciones y transferencia
horizontal de genes), que
facilita su adaptación a
diferentes ambientes
Contenidos teóricos
•
•
Historia de la
Microbiología.
(cronograma) hitos
importantes que
describen la
biodiversidad.
Células eucariontes
(hongos) y procariontes
(bacterias): morfología,
estructura,
metabolismo y
fisiología.
Los microorganismos se
comunican para cuantificar
su población y desarrollar
fenotipo multicelular.
Contenidos teóricos
•
•
Genomas microbianos:
mutaciones espontáneas
y Transferencia
Horizontal de Genes
(THG).
Impacto de la THG en
los microorganismos
(resistencia a ATB).
Existen microorganismos
beneficiosos o dañinos para
otros seres vivos.
Contenidos teóricos
Contenidos teóricos
•
•
Comunican célulacélula, “quorum
sensing”.
Formación de
biopelículas en
comunidades
microbianas.
•
•
•
Asociaciones simbióticas
de los microorganismos
con sus hospederos.
Microbiota normal,
micorrizas y otros.
Microorganismos
beneficiosos, ejemplo
Probióticos
Microorganismos
patógenos
(principalmente en el
Ser Humano)
El metabolismo energético microbiano permite la colonización
en diversos ambientes, lo que se traduce en una gran
biodiversidad.
Contenidos teóricos
• Historia de la Microbiología (cronograma) hitos
importantes que describen la biodiversidad.
• Células eucariontes (hongos) y procariontes
(bacterias): morfología, estructura,
metabolismo y fisiología.
El metabolismo energético microbiano permite la colonización
en diversos ambientes, lo que se traduce en una gran
biodiversidad.
La plasticidad genómica y metabólica de los
microorganismos ha dado origen a la gran biodiversidad
que ellos presentan.
Contenidos teóricos
• Historia de la Microbiología
(cronograma) hitos importantes que
describen la biodiversidad.
• Células eucariontes (hongos) y
procariontes (bacterias): morfología,
estructura, metabolismo y
fisiología.
Contenidos teóricos
• Historia de la Microbiología (cronograma)
hitos importantes que describen la
biodiversidad.
• Células eucariontes (hongos) y procariontes
(bacterias, arqueas): estructura, nociones
básicas de su metabolismo, fisiología y su
reproducción.
BACTERIAS (historia)
• Anton van Leeuwenhoek (1683) observó la bacteria
por primera vez.
• Ehrenberg (1828) propuso el nombre de bacteria
derivado del griego “BAKTER” bastón.
• Ignaz Semmelweis (1850) la importancia del lavado
de manos para el control de microorganismos.
• Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (18431910) describieron el papel de la bacteria como
causa de enfermedades.
• Gilbert y Sanger (1977) sus aportes a la
secuenciación de los genomas. Microbiomas
Microbiólogos y sus aportes a la microbiología
•1677 Antony Leeuwenhoek
•1882 Paul Ehrlich
•1884 Christian Gram
•1882 Robert Koch
•1887 R. J. Petri
•1860 Louis Pasteur
•1867 Joseph Lister
•1876 Robert Koch
Métodos de cultivo
Enfermedades
asociadas a
microorganismos
Microscopia
•1796 Edward Jenner
•1850 Ignaz Semmelweis
•1867 Joseph Lister
•1885 Louis Pasteur
•1900 Walter Reed
•1910 Paul Ehrlich
•1928 Alexander Fleming
Control de
microorganismos
•1977 W. Gilbert & F.
Sanger
•1983 Kary Mullis
•1995 TIGR
Métodos
Moleculares
Tipos de células
Eucariota
(Eu = Verdadero, Karios = Núcleo)
Procariota
(Pro = Antes, Karios = Núcleo)
Dominio
nivel taxonómico más alto
Procariota
S. aureus
Methanococcus
Woese et al 1990. PNAS. 87:4576-79
Clasificación de las bacterias
Tinción de Gram
Christian Gram 1884
Gram +
Bacilos
Cocos
Gram -
Principales estructuras bacterianas
(esenciales y accesorias)
Estructuras esenciales
(Constantes)
• Citoplasma
• Nucleoide (Cromosoide)
• Ribosomas
• Membrana citoplasmática
(Mesosoma)
• Pared Celular
Estructuras no esenciales
(Accesorias)
• Flagelos
• Fimbrias (Pili)
• Cápsula (Glicocálix)
• Esporas
• Vesículas o gránulos de
almacenamiento
Crecimiento
bacteriano
• Aumento del número
de bacterias en una
población
• División binaria
• 1/2/4/8/16/…2n
Tiempo de generación: tiempo requerido
para que una población duplique su
número
Genéticamente determinado
Escherichia coli 20 min
Mycobacterium tuberculosis 24 h
Metabolismo Bacteriano
Conjunto de reacciones que se
realizan en el interior de la
bacteria.
• Aquéllas degradativas que le
proporcionan energía
(Catabolismo)
y
• Aquéllas que permiten
sintetizar los componentes
estructurales de la bacteria
(Anabolismo)
Catabolismo de los hidratos de carbono
Glucosa
Glicolisis
Respiración
anaerobia
Sin O2
Acido pirúvico
Sin O2
Fermentación
2ATP
Con O2
Respiración
aerobia
Clasificación de los Hongos por tamaño
• MICROSCÓPICOS: Levaduras y hongos filamentosos
• MACROSCÓPICOS: Setas, hongos de sombrero
MORFOLOGIA MICROSCÓPICA
1.- Unicelulares: Levaduras (hongos levaduras)

Pseudohifas (unión de células gemantes)
Hifas
2.- “Pluricelulares” - Multinucleados (hongos filamentosos)

Hifas
septadas y aseptadas

Micelio
vegetativo, aéreo, reproductivo
3.- Hongos dimórficos: (patogenicidad): 2 fases: levadura y
filamentosa
HONGOS UNICELULARES
También llamados LEVADURAS. Algunos de ellos, bajo
las condiciones adecuadas pueden llegar a formar hifas o
pseudohifas.
Las levaduras se multiplican por GEMACIÓN
(Saccharomyces cerevisiae) o bien por FISIÓN BINARIA
(Schizosaccharomyces pombe).
Cryptococcus neoformans
Candida albicans
HONGOS FILAMENTOSOS
Muchos hongos crecen como filamentos
llamados HIFAS (5-10mm de diámetro).
Estos se ramifican abundantemente,
constituyendo el “cuerpo” del hongo,
llamado MICELIO.
Hifa
Micelio reproductivo
Crecimiento
Las hifas crecen apicalmente, en
apical
donde se acumulan vesículas
conteniendo
materiales
y
enzimas para la formación de
pared celular.
Micelio vegetativo
Contenidos Prácticos
Observemos la comunidad microbiana.
• Observación microscópica y macroscópica.
-Observar examen al fresco y tinciones de hongos y bacterias.
-Cultivar muestras de ambiente y ser humano (piel, mucosas, saliva)
(COMUNIDADES).
Contenidos Prácticos
Observemos la comunidad microbiana.
• Caracterización fenotípica de algunas especies bacterianas.
-Cultivar bacterias en diferentes medios de cultivo (FISIOLOGÍA).
-Realizar estudio de susceptibilidad mediante difusión.
Pseudomonas aeruginosa
Haemophilus
influenzae
Escherichia coli
Contenidos Prácticos
Observemos la comunidad microbiana.
• Plasticidad genómica y metabólica de algunas especies bacterianas.
-Analizar el efecto de la presencia de antibióticos en cultivos
bacterianos (GENERACIÓN DE MUTACIONES).
-Inocular cepas de Acidithiobacillus (At. ferrooxidans, At. thiooxidans,
At. caldus) y Leptospirrillum ferroxidans en medios energéticos
distintos (pirita, azufre).