taxonomia y clasificación microbiana

TAXONOMIA Y CLASIFICACIÓN MICROBIANA

Q.F. ROBERT ALMONACID ROMANPROFESOR AUXILIAR – DPTO. MICROBIOLOGÍA

2015

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICAE. A. P. DE TOXICOLOGÍA

MICROBIOLOGÍA GENERAL

MICROORGANISMOS COMO CÉLULAS

CÉLULA PROCARIÓTICA

MICROORGANISMOS COMO CÉLULAS

CÉLULA EUCARIÓTICA

EVOLUCIÓN Y RELACIÓN ENTRE LOS ORGANISMOS VIVOS

Carl. R. Woese, profesor de Microbiología y miembro del Institute for Genomic Biology de la Universidad de Illinois, fue el pionero en el uso de los genes del ARN ribosomal para estudiar la historia evolutiva de los seres vivos. Sus análisis filogenéticos en 1977 lo llevaron al descubrimiento de un nuevo dominio, Archaea.

Woese, C., & Fox, G. (1977). Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms Proceedings of the National Academy of Sciences, 74 (11), 5088-5090

Secuenciación del rRNA 16S

El RNA ribosómico: cronómetro evolutivo

TAXONOMIA Y CLASIFICACIÓN MICROBIANA

Según el Manual de Bergey de Bacteriología Sistemática.

TAXONOMÍA

Ciencia de la clasificación de los seres vivos.

CLASIFICACIÓN

NOMENCLATURA

IDENTIFICACIÓN

TAXONOMIA Y CLASIFICACIÓN MICROBIANA

CLASIFICACIÓNDisposición de los organismos en grupos o categorías taxonómicas

Cada grupo de organismos en particular es un taxón, y el nivel jerárquico en el que se lo sitúa es su categoría.

Ejm.Familia, Género y Especie son categorías taxonómicas.

Enterobacteriaceae, Klebsiella, Klebsiella pneumoneaeson ejemplo de taxones de esas categorías.

TAXONOMIA Y CLASIFICACIÓN MICROBIANA

NOMENCLATURA

Es la asignación de nombres a los diferentes taxones de acuerdoa las normas internacionales.

Se utiliza por ejemplo: el sistema binominal de Linneo, basado en dos nombres en latín escritos en cursiva.

En la categoría de especie los nombres son binominales (están compuestos por dos palabras).

Por arriba de la categoría de especie, los taxones tienen un nombre uninominal (compuesto por una sola palabra).

La abreviatura "sp." Se utiliza para designar una sola especie, mientras que la abreviatura "spp." se utiliza para designar más de una especie.

The bacterium that causes plague was discovered in 1894 by Alexandre Emile Jean Yersin (1863-1943) Yersinia pestis.

Other genera named for bacteriologists include:Bordetella (Jules Bordet)Escherichia (Theodore Escherich), Neisseria (Albert Ludwig Neisser), andSalmonella (Daniel Elmer Salmon).

TAXONOMIA Y CLASIFICACIÓN MICROBIANA

IDENTIFICACIÓN

Es el proceso que consiste en determinar si un aislado pertenece a uno de los taxones ya establecidos.

Importante conocer sus características morfológicas, la reacción a la tinción de Gram, agrupación, propiedades, morfología colonial, reacciones metabólicas como producción de enzimas y reacciones de óxido-fermentación.

CLASIFICACIÓN MICROBIANA

• FENOTÍPICA• ANALÍTICA• GENOTÍPICA

CRITERIOS

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICAMorfología microscópica.

Tinción Gram

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICA

Diversas formas de células bacterianas

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICAMorfología macroscópica

Pigmentación, tamaño, forma, olor de las colonias

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICA

Propiedades hemolíticas en agar sangre de carnero

colonias en agar cetrimide

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICA• Determinación de marcadores bioquímicos

específicos:• Fermentación de carbohidratos• Utilización de diferentes fuentes de carbono• Presencia o ausencia de enzimas: proteasas,

lipasas, lecitinasas, amilasas, ureasas, etc

BIOTIPADO

API20E : E. coliCompuesto por una galería de tubos con los medios de cultivo deshidratados. La identificación se realiza mediante la suma de los resultados obtenidos por la observación del cambio de color en el cultivo de 24 horas, sumando los positivos de tres en tres, obteniendo un código que se lleva a la tabla de identificación, obteniendo así el género y especie.

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICA• Cuando se utilizan anticuerpos para determinar

antígenos característicos de los microorganismos

SEROTIPADO

Microorganismos inertes a pruebas bioquímicas.Agentes etiológicos asociados a síndromes específicos.Fines epidemiológicos.

CLASIFICACIÓN FENOTÍPICA• Patrones de sensibilidad frente a antimicrobianos.

• Susceptibilidad a determinados virus que infectan a bacterias: FAGOTIPADO

CLASIFICACIÓN ANALÍTICA• Patrón cromatográfico de ácidos micólicos en

micobacterias.

Tinción de Ziehl-Neelsen, resistencia a la decoloración de la fucsina básica (rojo) la cual penetra en la célula por acción del fenol y el calor.

Escherichia coli

Staphylococcus aureus

Abe, abequose; Gal, galactose; Glc, glucose;GlcN, glucosamine; Hep, heptulose; KDO, 2-keto-3-deoxyoctonate; Man, mannose; NAG, N-acetylglucosamine; P, phosphate; Rha, L-rhamnose.

LPS de Salmonella

LIPOPOLISACÁRIDO (LPS)

CLASIFICACIÓN ANALÍTICA• Análisis de

proteínas celulares

• Electroforesis enzimática.

CLASIFICACIÓN ANALÍTICA• Análisis de lípidos celulares totales:

Caracterización de ácidos grasos presentes en lípidos de membrana.

CLASIFICACIÓN ANALÍTICA• Son métodos precisos y reproducibles solo se

realizan en laboratorios de referencia.

The American Type Culture Collection

Continuará…

CLASIFICACIÓN GENOTÍPICA• Relación Guanina-Citosina• Hibridación del ADN• Análisis de la secuencia de ácidos nucleídos• Análisis de plásmidos• Ribotipificación

CLASIFICACIÓN GENOTÍPICA

Técnica de hibridación del ADN

Rápida identificación de microorganismos.También se usa para microorganismos de crecimiento lento.Uso de sondas moleculares.

Hibridación de ADN

Organismos a comparar

Organismo 1 Organismo 2 Organismo 3 Organismo 4

Preparación del ADN

Cortar y marcar radiactivamente

ADN cortado ADN cortado ADN cortadoCortar y marcar

Desnaturalización por calor

Hibridación del ADNExperimento de

hibridaciónMezclar ADN de dos organismos y añadir un exceso de ADN no marcado:

ADN hibridado

ADN hibridado

ADN hibridado

ADN hibridado

ADN no hibridado

ADN no hibridado

ADN no hibridado

Porcentaje de hibridación

Resultados e interpretación:

ADN control(misma cepa)

1 y 2 son de la misma especie

1 y 3 son del mismo género

1 y son de distintos géneros

CLASIFICACIÓN GENOTÍPICA

RIBOTIPADO

Técnica de identificación bacteriana molecular que no necesita de una secuenciación previa.El DNA de un microorganismo se somete a digestión con enzimas de restricción.Se utiliza una sonda de RNA ribosómicoTambién denominado Mollecular Fingerprinting “Huella Molecular”

CLASIFICACIÓN GENOTÍPICA• Análisis de secuencias de ácidos nucleídos• Utiliza sondas para localizar secuencias específicas

de ácidos nucleícos.• Luego se amplifican y posteriormente se secuencian.• Aplicación: análisis de secuencias de ADN

ribosómico.• Secuencia muy conservada: Familia o Género• Secuencia muy variable: Especie y subespecie

Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey

Describe las propiedades estándar y molecular de todos los procariotas (Bacteria y Archaea).

Fuente de información referencial sobre taxonomía microbiana.

Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey 1ª Edición

Published in 4 volumes:

Volumen 1 (1984)Bacterias Gram-negativas de importancia general, médica, o industrial

Volumen 2 (1986) Bacterias Gram-positivas distintas de actinomicetos

Volumen 3 (1989) Archaebacteria, cianobacterias y bacterias Gram-negativas restantes

Volumen 4 (1989) Actinomicetos

Fuente: http://www.bergeys.org/pubinfo.html

Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey 2ª Edición

Volumen 1 (2001)The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria

Volumen 2 (2005)The Proteobacteria

Volumen 3 (2009)The Firmicutes

Volumen 4 (2011)

The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres,Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia,Chlamydiae, and Planctomycetes

Volumen 5 (2012)The Actinobacteria

Fuente: http://www.bergeys.org/pubinfo.html

Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey