Dra. Laurie Ann Ximénez Fyvie

Curso de microbiología básica. Especialidades 2013

Antony van Leeuwenhoek (1632-1723)

Louis Pasteur (1822-1895)

Robert Koch (1843-1910)

Control del crecimiento bacteriano

Joseph Lister (1827-1912) Ignaz Semmelweis (1818-1865)

Control del crecimiento bacteriano

Alexander Fleming (1881-1955) Paul Ehrlich (1854-1915)

Descubrimiento de la estructura del DNA

Rosalind Franklin (1920-1958)

James Watson (1926- ) Francis Crick (1916-2004)

Maurice Wilkins (1916-2004)

Descubrimiento de la estructura del DNA

Origen evolutivo de las especies

Bacteria Archaea Eukaryote

Prokaryote

Filogenia de las especies

Bacteria

Archaea

Eukaryote

Bacteria

Prokaryote

Archaea

SEC*

Virus Priones

Diversidad de especies

Eukaryote Moho

Protozoarios

Algas

Multicelular

Animales Plantas

Unicelular

Fungi Protistas

*SEC: sin estructura celular

Jerarquías taxonómicas

Reino (Phylum)

Familia

Especie

Dominio Archaea Eukaryote Bacteria Virus

Clase

Orden

Subespecie

Género

Spirochaetes (Class I)

Fibrobacteres (BXVIII) Chlamydiae (BXVI) … BXXIV

BI …

Spirochaetes (BXVII)

Planctomycetes (BXV) Actinobacteria (BXIV) Firmicutes (BXIII)

Spirochaetales (Order I)

Spirochaetaceae (Family I) Serpulinaceae (Family II) Leptospiraceae (Family III)

Clevelandina (Genus IV) Cristispira (Genus V)

Diplocalyx (Genus VI) Hollandina (Genus VII) Pillotina (Genus VIII) Treponema (Genus IX)

… Genus I

parvum (Species XIII) pectinovorum (Species XIV)

pertenue (Species XV) saccharophilum (Species XVI) socranskii (Species XVII)

… Species I

Species XVIII …

paredis (subsp. III) buccale (subsp. II) socranskii (subsp. I)

Reino (Phylum)

Familia

Especie

Dominio Bacteria

Clase

Orden

Subespecie

Género

Spirochaetes (Class I)

Spirochaetes (BXVII)

Spirochaetales (Order I)

Spirochaetaceae (Family I)

Treponema (Genus IX)

socranskii (Species XVII)

socranskii (subsp. I) (Bacteria Spirochaetes Spirochaetes Spirochaetales Spirochaetaceae Treponema socranskii subsp. buccale )

Treponema socranskii subsp. buccale

Nomenclatura

Jerarquías taxonómicas

Reino (Phylum) Euryarchaeota (AII) Crenarchaeota (AI)

Familia Methanosarcinaceae (Family I) Methanosaetaceae (Family II)

Especie burtonii (Species II) methylutens (Species I)

Dominio Archaea Eukaryote Bacteria Virus

Clase Methanobacteria (Class I) Methanococci (Class II) Methanomicrobia (Class III)

Halobacteria (Class IV) Thermoplasmata (Class V) Thermococci (Class VI) … Class VIII

Orden Methanomicrobiales (Order I) Methanosarcinales (Order II)

Subespecie No aplica

Género Methanolobus (Genus V) Methanohalophilus (Genus IV)

Methanohalobium (Genus III) Methanococcoides (Genus II) Methanosarcina (Genus I)

… Genus VIII

Reino (Phylum) Euryarchaeota (AII)

Familia Methanosarcinaceae (Family I)

Especie burtonii (Species II)

Dominio Archaea

Clase Methanomicrobia (Class III)

Orden Methanosarcinales (Order II)

Género Methanococcoides (Genus II)

(Archaea Euryarchaeota Methanomicrobia Methanosarcinales Methanosarcinaceae Methanococcoides burtonii)

Methanococcoides burtonii

Nomenclatura

Jerarquías taxonómicas

Familia

Especie

Dominio Archaea Eukaryote Bacteria Virus

Clase

Orden

Subespecie

Género

Furovirus (027.)

Herpesviridae (031.)

Alphaherpesvirinae (1.) Betaherpesvirinae (2.) Gammaherpesvirinae (3.)

Cytomegalovirus (01.) Muromegalovirus (02.) Roseolovirus (03.)

Fuselloviridae (028.) Germiniviridae (029.)

Hepadnaviridae (030.) Hordeivirus (032.) … (115.+)

Reino (Phylum) No es oficial

Sin asignación (00.) Mononegavirales (01.) Caudovirales (02.) Nidovirales (03.)

(001.)…

HHV 5 (001.)

ssRNA(+) ssDNA dsDNA DNA-RNA RT ssRNA(-) dsRNA

No aplica

Cerpithecine HV 5 (002.) Cerpithecine HV 8 (003.)

HCV (004.) Pongine HV 4 (005.)

Familia

Especie

Dominio Virus

Clase

Orden

Género

Herpesviridae (031.)

Betaherpesvirinae (2.)

Cytomegalovirus (01.)

Reino (Phylum) No es oficial

Sin asignación (00.)

HHV 5 (001.)

dsDNA

(00.031.2.01.001. Human herpesvirus 5)

Human herpesvirus 5

Nomenclatura

Jerarquías taxonómicas

Dominio Archaea Eukaryote Bacteria Virus

Metazoa Animales Reino

Chordata Vertebrados Clase

Orden Mammalia Mamíferos

Primates Placentarios, pentadáctilos Familia

Género Homo Humanos

Especie sapiens Humano moderno

Ejemplos: Treponema socranskii subsp. buccale T. socranskii subsp. buccale

Escritura

Dominio Bacteria Primera letra con mayúscula No se abrevia

Reino (Phylum) Spirochaetes Primera letra con mayúscula

No se abrevia

Clase Spirochaetes Primera letra con mayúscula No se abrevia

Orden Spirochaetales Primera letra con mayúscula No se abrevia

Familia Spirochaetaceae Primera letra con mayúscula No se abrevia

Género Treponema Primera letra con mayúscula Después de la primera aparición en un texto, puede abreviarse con la primera letra, punto y espacio

Especie socranskii Nombre completo en minúsculas No se abrevia

Subespecie buccale Nombre completo en minúsculas No se abrevia Preceder con “subsp.”

Nombre completo subrayado o en letra cursiva (excepto la abreviatura “subsp.” antes de la subespecie)

Se omiten en la escritura

No pueden ser omitidas en la escritura

Células sin núcleo Células con núcleo

• Altamente organizadas • Capaces de crecer y reproducirse • Contienen la misma molécula hereditaria (DNA) • Expresión genética mediante transcripción y traducción

Características de Prokaryote y Eukaryote

Prokaryote Eukaryote

Tamaño 0.2 a 3µm 10 a 100µm Membrana citoplasmática + + Pared celular + - Membrana nuclear - + Genoma haploide diploide Cromosomas verdaderos - + Ribosomas 70S (50S + 30S) 80S (60S + 40S) Mitocondrias - + Retículo endoplásmico - + Aparato de Golgi - + División celular Fisión binaria Mitosis Respiración Membrana citoplasmática Mitocondrias

Diferencias entre Prokaryote y Eukaryote

Prokaryote Eukaryote

Envoltura celular

Prokaryote Eukaryote

Membrana citoplasmática

Peptidoglicano

Membrana externa y/o cápsula

Pared celular

n-acetilglucosamina Acido n-acetilmurámico

L-alanina

D-ácido glutámico

L-lisina (meso-DAP)

D-alanina

Estructura básica del peptidoglicano

M a

b

c

d G

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

Cadena de glicanos

Cadena de tetrapéptidos

Enlace peptídico

Enlace glucosídico β 1-4

Enlace cruzado: puente de hidrógeno

n-acetilglucosamina Acido n-acetilmurámico

L-alanina

D-ácido glutámico

L-lisina

D-alanina

Estructura del peptidoglicano en S. aureus

M a

b

c

d G Glicina

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

Cadena de glicanos

Cadena de tetrapéptidos

Enlace peptídico

Enlace glucosídico β 1-4

Enlace cruzado: puente de pentaglicinas

n-acetilglucosamina Acido n-acetilmurámico

L-alanina

D-ácido glutámico

L-lisina

D-alanina

Estructura del peptidoglicano en Actinomyces

M a

b

c

d G

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

G

G

M

G

M

G

M

M

Cadena de glicanos

Cadena de tetrapéptidos

Enlace peptídico

Enlace glucosídico β 1-4

Enlace cruzado: puente de tetrapéptidos

Síntesis del peptidoglicano

M

G

M

ETAPA 1

Sitio: Citoplasma Eventos: Síntesis y ensamblado de precursores

UDP

G

ETAPA 2

Sitio: Membrana citoplasmática Eventos: Transporte de precursores

ETAPA 3

Sitio: Pared celular Eventos: Polimerización

Glucosa

Glucosa 6-fosfato

ACoA

UTP

UDP

L-Ala

UDP

ATP

M PP

PEP

Glu

M PP

G UDP

G

M PP G

M PP G

M G

PP

M G

M G M G

Formación de enlaces

cruzados

Transglicosilación

Transpeptidación

Enzima Lípido acarreador PEP Fosfoenolpiruvato

Formación de enlaces cruzados

n-acetilglucosamina Acido n-acetilmurámico

L-alanina

D-ácido glutámico

L-lisina (meso-DAP)

D-alanina M a

b

c

d G

G

G

M

M

G

G

M

M

Péptido donador

Péptido receptor

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

Inhibición de la síntesis del peptidoglicano

M

G

M

ETAPA 1

Sitio: Citoplasma Eventos: Síntesis y ensamblado de precursores

UDP

G

ETAPA 2

Sitio: Membrana citoplasmática Eventos: Transporte de precursores

ETAPA 3

Sitio: Pared celular Eventos: Polimerización

Glucosa

Glucosa 6-fosfato

ACoA

UTP

UDP

L-Ala

UDP

ATP

M PP

PEP

Glu

M PP

G UDP

G

M PP G

M PP G

M G

PP

M G

M G M G

Formación de enlaces

cruzados

X Fosfomicina

X Cicloserina

X Cicloserina

X Bacitracina

X Vancomicina

X Penicilinas Carbapenems Cefalosporinas Monobactrams

Transglicosilación

Transpeptidación

Enzima Lípido acarreador PEP Fosfoenolpiruvato

Inhibición de la formación de enlaces cruzados

n-acetilglucosamina Acido n-acetilmurámico

L-alanina

D-ácido glutámico

L-lisina (meso-DAP)

D-alanina M a

b

c

d G

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

G

M

X

Penicilinas Carbapenems Cefalosporinas Monobactrams

X

X

Envoltura celular en Gram positivos y negativos

Pared celular en bacterias Gram positivas

Peptidoglicano

Membrana citoplasmática

Citoplasma

Periplasma

Acido teicoico

Citoplasma

Pared celular en bacterias Gram negativas

Peptidoglicano

Membrana citoplasmática

Periplasma

Membrana externa

Lipopolisacárido

Lipoproteína

Citoplasma Citoplasma

Lípido A

Núcleo interno

Núcleo externo

Antígeno O (n)