Download Sin título de diapositiva - Facultad de Ciencias Veterinarias UNL

Nucleoide
Citoplasma
Membrana
celular
Cápsula
Flagelo
Pili
Pared
celular
Clasificación
tradicional
Reino Animalia
Reino Plantae
Tres Reinos:
Sistema de Haeckel
(1894)
Protistas atípicos
Reino
Protistas
Protozoa
Protophyta
Reino Planta
Reino Animal
Esquema de
Margulis: dos
dominios y 5 reinos
(1988-1996)
Dominio
Prokarya
Reino Bacteria
Reino Protoctista
Reino Fungi
Dominio
Eukarya
Reino Plantae
Reino Animalia
Cuatro
Subdominios
(Mayr 1990)
Dominio
Prokaryota
Subdominio Eubacteria
Subdominio Archaebacteria
Dominio
Eukaryota
Subdominio Protista
Subdominio
Metabionta
Reino Metaphyta (Plants)
Reino Fungi
Reino Animalia
Reino Mychota
Sistema de Copeland: cuatro
Reinos (1956)
Reino Protoctista
Reino Plantae
Reino Animalia
Reino Monera
Whittaker: Cinco
Reinos (1969)
Reino Protista
Reino Plantae
Reino Fungi
Reino Animalia
Tres Dominios (Woese 1990)
Dominio Bacteria
Dominio Archaea
Dominio Eucarya
Cavalier-Smith 1998
Suprareinos y Seis Reinos
Superreino Prokaryota
Reinos Bacteria
Superreino Eukaryota
Reino Protozoa
Reino Animalia
Reino Fungi
Reino Plantae
Reino Chromista
La línea verde indica origen bacteriano de los cloroplastos
La línea roja indica origen bacteriano de las mitocondrias
DOMINIOS: Caracteres que los
definen
BACTERIA
ARCHEA
EUKARYA
Células
procariotas
eucariotas
Núcleo con
NO
SI
Membranas
lipídicas
enlaces eter,
ramificado
enlazados por
éster,
no ramificados
enlazados por
éster,
no ramificados
organelas
NO
SI
ribosomas
70S
80S
La taxonomía es la ciencia de la clasificación, agrupa y separa los
organismos vivos de acuerdo a sus características fenotípicas o
genéticas. Para propósitos de clasificación, los organismos usualmente
son reconocidos en órdenes superiores, familias, géneros, especies y
subespecies.
Es una ciencia ARTIFICIAL, influida por los avances en las
técnicas.
SE DIVIDE
1.
CLASIFICACION
2.
NOMENCLATURA
3.
IDENTIFICACION
“Es la ordenación de los microorganismos en grupos o taxones en
función de semejanzas mutuas o de parentesco evolutivos”
El objetivo es el de ser ESTABLE, OBJETIVA Y PREDICTIVA
“Es la asignación de un nombres específico a los grupos taxonómicos de
acuerdo a criterios y normas preestablecidas y adminitidas
internacionalmente”
“Es la parte práctica de la taxonomía, dado que permite encuadrar un
determinado organismo en un grupo taxonómico previamente
establecido”
Las distintas categorías taxonómicas se definen por las propiedades y
características que poseen las bacterias que las integran.
Los datos reciben el nombre de caracteres taxonómicos. E incluyen
caracteres fenotípicos, genéticos y quimiotaxonómicos.
FENOTÍPICOS
•
•
•
•
•
1) MORFOLÓGICOS
2) BIOQUÍMICAS/FISIOLÓGICAS
3) SEROLÓGICAS
4) FAGOTIPIA
5) PRUEBAS DE INHIBICIÓN
GENÉTICOS
• 1 ) ADN / ARN: contenido de G+C, hibridación
ADN-ADN, secuenciación del ARNr
QUIMIOTAXONÓMICOS
• 1) MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: ácidos grasos,
tipos de lípidos polares, presencia de ácidos
micólicos
• 2) PARED CELULAR: tipos de peptidoglucano,
presencia de ácidos teicoicos
• 3) PROTEÍNAS: comparación perfil proteínas,
secuencia de aminoácidos
T
A
X
ENFOQUE
CLÁSICO
O
N
O
TAXONOMÍA
NUMÉRICA
M
Í
A
ENFOQUE GENÉTICO O
MOLECULAR
RASGO O CARACTERISTICA
Forma
Tamaño
Morfología de colonia
Características ultraestructurales
Tinción
Mecanismo de motilidad
Inclusiones celulares
Fuentes de carbono y nitrógeno
Constituyentes de pared celular
Fuente de energía
Productos de fermentación
Temperatura óptima de desarrollo y
rango
Tolerancia osmótica
Relación con el oxígeno
pH óptimo y rango
Sensibilidad a inhibidores y
antibióticos
Usa las características bioquímicas, morfológicas y culturales, así como
las susceptibilidad a los antibióticos y compuestos inorgánicos, para
determinar el grado de similitud entre organismos.
Se calcula luego un coeficiente o porcentaje de similitud.
Se construye un dendrograma o matriz de similitudes entre los
organismos.
Ejemplo de codificación de datos
Estados
Característicos Cepa A Cepa B Cepa C Cepa D
1
+
+
-
0
2
+
+
+
+
3
+
+
+
-
4
-
+
0
0
5
+
+
+
+
6
+
+
-
+
7
+
+
-
0
8
0
-
+
+
9
+
+
+
+
10
+
+
+
-
11
+
0
-
0
12
+
+
+
-
Coeficiente %S dispuesto de manera arbitraria
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
100 50
48
56
84
49
39
51
52
51
53
48
2
50 100 50
85
51
53
43
51
93
49
48
94
3
48
50 100 52
50
34
32
86
52
93
89
50
4
56
85
52 100 57
54
39
58
93
54
52
89
5
84
51
50
57 100 51
41
52
53
52
56
59
6
49
53
34
54
51 100 89
80
55
82
87
53
7
39
43
41
39
41
89 100 29
43
29
39
44
8
51
51
85
58
52
80
29 100 80
88
78
51
9
52
93
52
93
53
55
43
80 100 51
50
89
10
51
49
93
54
52
82
82
29
88 100 81
49
11
53
48
89
52
56
87
39
78
50
81 100 48
12
48
94
50
89
59
53
44
51
89
49
48 100
2
12
94
4
85
89
9
93
89
93
3
50
50
52
52
10
49
49
54
51
93
11
48
48
52
50
89
81
8
51
51
58
80
86
88
78
6
53
53
54
55
34
82
87
80
7
43
44
39
43
32
29
39
29
89
1
50
48
56
52
48
51
53
51
49
39
5
51
59
57
53
50
52
56
56
51
41
84
2
12
4
9
3
10
11
8
6
7
1
%S agrupados
DENDROGRAMA
GRUPO
50
60
70
80
90
100
C freundii
1
C diversus
2
Citrobacter
Escherichia coli
GÉNERO Y ESPECIE
3
El significado ideal de la identificación y clasificación debe
ser comparar la secuencia de cada secuencia de genes en una
cepa dada, con la secuencia de genes para cada especie conocida.
El método que se usa es la hibridización.
Este método puede ser usado para medir el número de secuencias
de DNA que dos organismos cualesquiera tienen en común y para
estimar el porcentaje de divergencia dentro de las secuencias de DNA
que están relacionadas pero no son idénticas.
• BRINDA UN CONCEPTO MÁS UNIFICADO
DE ESPECIE
• ES MÁS OBJETIVA Y ESTABLE
• SE PUEDEN ORGANIZAR ESQUEMAS DE
IDENTIFICACIÓN FIDEDIGNOS
• INDICA CÓMO EVOLUCIONARON LOS
MICROORGANISMOS Y CÓMO PUEDEN
AGRUPARSE
ESPECIE
Grupo taxonómico básico
Menos definido que para organismos superiores
Rasgos morfológicos no tan importantes
Puede ser considerada como una colección de cepas que
muestras
muchos
rasgos
en
común
y
difieren
considerablemente de otras cepas
Una CEPA de una especie es considerada como CEPA TIPO
(comparar)
SUBESPECIE
Basada en variaciones fenotípicas y genotípicas
menores, pero constantes. Es la categoría más baja
aceptada oficialmente
CATEGORÍAS
INFRASUBESPECIE
Nombre preferido
Sinónimo
Cepas que tienen
biovar
biotipo
prop bioquímicas o fisiológicas
especiales
serovar
serotipo
prop antigénicas distintivas
patovar
patotipo
prop patogénicas para ciertos
animales
fagovar
fagotipo
morfovar
morfotipo
lisis por ciertos fagos
rasgos morfológicos
especiales
TIPOS DE CLASIFICACIÓN
• 1) FENÉTICAS O FENOTÍPICAS
• 2) FILOGENÉTICAS O FILÉTICAS
Se comparan macromoléculas que se comportan como
“cronómetros evolutivos”.
Sus característcias son:
1.
distribución universal
2.
realizar la misma función en todos los seres vivos
3.
sus secuencias deben permitir la identificación de
regiones de homología y heterogeneidad
4. la tasa de cambio de la secuencia de la
macromolécula debe estar en correlación con la
distancia evolutiva
EL USADO ES EL ARNr, Y DENTRO DE ELLOS EL 16S
A. TINCIÓN: Gram, AAR, Cápsula
B. MÉTODOS BIOQUÍMICOS: actividad enzimática, medios selectivos
C. MÉTODOS SEROLÓGICOS: aglutinación en porta, ELISA, IFI
D. TIPIFICACIÓN POR BACTERIÓFAGOS: altamente específicos (placa)
E. SECUECIACIÓN DE AMINOÁCIDOS
F. PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS
G. COMPOSICIÓN DE BASES DEL DNA: % de G+C
H. HIBRIDIZACIÓN DEL DNA
CULTIVO PURO
MORFOLOGÍA DE COLONIA Y GRAM
CARACTERÍSTICAS DE
CRECIMIENTO
PROPIEDADES
BIOQUÍMICAS
PROPIEDADES
ANTIGÉNICAS
CARACTERÍSTICAS GENÉTICAS O MOLECULARES
PORCENTAJE DE G+C
HIBRIDACION
ESTABILIDAD TÉRMICA
DIFICULTADES EN LA
IDENTIFICACIÓN
• Asegurarse que se trabaja con un cultivo PURO
• Trabajar desde categorías mayores a menores
• APLICAR EL SENTIDO COMÚN EN CADA PASO
• Usar el menor número de pruebas
• Comparar el aislamiento con cepas tipo o de
referencia
DIFICULTADES EN LA
IDENTIFICACIÓN
CUANDO NO SE LOGRA IDENTIFICAR EL
AISLAMIENTO:
• Controlar pureza
• Asegurarse
apropiadas
que
se
han
realizado
las
pruebas
• Controlar que los métodos sean confiables
• Que se han usado correctamente las distintas claves y
tablas
Diagnóstico
Investigaciones
Clínico
No microbiológicas
Tomar correctamente
Rotular y embalar adecuadamente
Almacenar y transportar correctamente
No teñidos o
teñidos con Gram u
otra tinción
Característica de colonia,
morfología, hemólisis, pigmento,
etc.
Por difusión en
discos
o MIC
Serología
Tecnologías
de DNA
CLASIFICACION DEL DOMINIO BACTERIA (Bergey 2001)
El Manual Bergey categoriza a las bacterias en taxones basados en la secuencia
de ARNr
Por otra parte lista características identificatorias de las bacterias tales como:
morfología celular, coloración de Gram, requerimientos de oxígeno
las bacterias del phylum Proteobacterias son Gram negativas
Alfa Proteobacterias: los integrantes de este sub-phylum crecen
con niveles bajos de nutrientes (oligotróficos), algunos poseen
prostecas (prolongaciones celulares) . Incluye a fijadores de
nitrógeno, quimioautotrofos y quimioheterotrofos
Beta Proteobacterias: los integrantes de este sub-phylum habitan
en el agua y suelo. Algunos son patógenos humanos, incluyen
quimioautotrofos y quimioheterotrofos. Bordetella, Burkholderia,
Neisseria
Gama Proteobacterias: incluye los ordenes Pseudomonadales,
Legionellales, Vibrionales, Enterobacteriales, Pasteurellales,
Francisella
Delta Proteobacterias: incluye los géneros Myxococcus y
Bdellovibrio, parásitos de otras bacterias y el género Desulfovibrio
Epsilon Proteobacterias: incluye los patógenos humanos
Campylobacter y Helicobacter
Bacterias Gram negativas No-proteobacterias
Las phyla de bacterias Gram negativas no relacionadas filogeneticamente a
Proteobacteria se clasifican en varios phyla de Gram negativas no
Proteobacterias
1. El phylum Cyanobacteria corresponde a los fotoautotrofos que utilizan la
luz como fuente de energía y CO2 como fuente de carbono y producen
O2 durante la fotosíntesis
2. Los quimioheterotrofos incluyen Chlamydia (phylum Planctomyces),
Bacteroides (phylum Bacteroides), Fusobacterium (phylum
Fusobacteria) y Treponema, Borrelia y Leptospira (phylum Spirochetes).
Muchos de ellos patógenos humanos
El Manual Bergey divide a las bacterias Gram Positivas de
acuerdo a su contenido de G+C
1. Bacterias Gram Positivas de alto contenido de G+C (phylum Actinobacteria)
incluye el importante género Mycobacterium y los géneros filamentosos
Actinomyces y Streptomyces, formadores de conidiosporas. Los no
formadores Nocardia y Frankia también se incluyen aquí. Corynebacterium,
Propionibacterium
2. Bacterias Gram Positivas de bajo contenido de G+C (phylum Firmicutes)
incluye a las bacterias del suelo, las lácticas y numerosos patógenos. Los
órdenes Clostridiales (Clostridium), Bacillales (Bacillus) Lacobacilalles
(Staphylococcus, Streptococcus, Listeria y Lactobacillus). También incluye a
Micoplasmas (todavía clasificados como Gram negativos), pero como se
tiñen débilmente por su falta de pared, se incluyen entre las bacterias Gram
positivas de bajo contenido de G+C
Las bacterias fotosintetizadoras verdes (sulfúreas y no sulfúreas) y las púrpuras
(sulfúreas y no sulfúreas) son fotoautotrofas gram negativas que usan energía
luminosa y CO2 como fuente de carbono y no producen O2 (anoxigénicas). Se las
clasifica por una parte dentro de dos sub-phyla diferentes de las Proteobacterias
y por otra dentro de las no Proteobacterias
“El estudio científico de los tipos y diversidad de
organismos y de cualquiera y todas las relaciones
entre ellos " (Simpson, 1961)
REINOS
Animalia
• 1753
C. Linnaeus
2 Reinos
Plantae
• 1800´s E. Haeckel
3 Reinos
Animalia
Plantae
Protista
REINOS
Animalia
Plantae
• 1969 H.R. Whitaker 5 Reinos
Protista
Fungi
Monera
Eukaryotes
• 1977 C. Woese 3 Reinos
Archaebacteria
Eubacteria
REINO
DIVISIÓN I: Gracilicutes
CLASE I: Scotobacteria
CLASE II: Anoxyphotobacteria
CLASE III: Oxyphotobacteria
DIVISIÓN II: Firmicutes
CLASE I: Firmibacteria
CLASE II: Thallobacteria
DIVISIÓN III: Tenericutes
CLASE I: Mollicutes
DIVISIÓN IV: Mendosicutes
CLASE I: Archaobacteria
Procaryotae
REINO
REINO
Animalia
Procaryotae
Phylum: Cordata
Gracilicutes
Clase: Mammalia
Scotobacteria
Orden: Primates
Spirochaetales
Familia: Hominidae
Género: Homo
Especie: sapiens
Spirochaetaceae
Treponema
pallidum
Las Proteobacterias son uno de los principales grupos de bacterias.
Patógenas y de vida libre, e incluyen muchas de las bacterias responsables
de la fijación del nitrógeno.Gram negativas, con una pared celular formada
principalmente de lipopolisacáridos. Muchas se mueven utilizando flagelos.
La mayoría de las proteobacterias son anaerobias, pero hay muchas
excepciones. La nutrición es usualmente heterótrofa,pero hay grupos que
realizan fotosíntesis. Las proteobacterias se dividen en cinco grupos, usualmente
considerados clases, según los estudios de las secuencias de ARNr.
Estos grupos se denominan según las letras griegas de alpha a epsilon
Proteobacterias alpha
Las proteobacterias alpha abarcan la mayoría de los géneros fototrofos,
pero también varios géneros que metabolizan componentes C1,
simbiontes de plantas (por ejemplo, rhizobia) y de animales y un
grupo de patógenos peligrosos, Rickettsiaceae. Por otra parte, se
piensa que los precursores de las mitocondrias de la células
eucariotas se han originado en este grupo bacteriano.
Proteobacterias beta
Las proteobacterias beta abarcan varios grupos de las bacterias aerobias
o facultativas que son a menudo altamente versátiles en sus capacidades
de degradación, pero también contienen géneros quimiolitotróficos
y algunos fototrofos. Las Proteobacterias beta juegan un papel importante en la
fijación de nitrógeno en varios tipos de plantas, oxidando amonio para producir
nitrito, un producto químico importante para la función de las plantas.
Muchas de ellas se encuentran en muestras ambientales, tales como aguas residuales
o el suelo. Especies patógenas dentro de esta clase son Neisseriaceae
(que causa gonorrea y meningoencefalitis) y las especies del género Burkholderia.
Proteobacterias gamma
Las proteobacterias gamma abarcan varios grupos de bacterias importantes para
la ciencia y la medicina tales como Enterobacteriaceae, Vibrionaceae y
Pseudomonadaceae.
Este grupo incluye varios patógenos importantes, como por ejemplo, Salmonella
(enteritis y fiebre tifoidea), Yersinia (peste), Vibrio (cólera), Pseudomonas aeruginosa
(infecciones del pulmón en pacientes hospitalizados o con fibrosis quística).
Proteobacterias delta
Abarcan un grupo de géneros predominante aerobios, myxobacteria, que
forman cuerpos fructíferos y un grupo de géneros estrictamente anaerobios,
que contienen la mayor parte de las bacterias reductoras de sulfato y de las
bacterias reductoras de sulfuro junto con otras bacterias anaerobias con
diferente fisiología.
Proteobacterias epsilon
Comprenden solamente unos pocos géneros, principalmente Wolinella, Helicobacter y
Campylobacter,que tienen forma helicoidal. La mayor parte de las especies conocidas
habitan en el tracto digestivo de seres humanos y animales y proporcionan servicio como
simbiontes (Wolinella en el ganado vacuno) o son patógenos (Helicobacter en el
estómago, Campylobacter en el duodeno). También se han recuperado numerosas
secuencias ambientales de respiraderos fríos e hidrotermales.