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Luz Marina Lizarazo Forero Ph.D
TAXONOMÍA, CLASIFICACION Y NOMENCLATURA, MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS
TAXONOMÍA (del griego taxis, "ordenamiento", y nomos, "norma" o "regla") Ciencia que trata de los principios, métodos y fines de la clasificación, se aplica, en especial, dentro de la biología para la ordenación jerarquizada y sistemática de los grupos de animales y de vegetales Las bacterias al igual que los demás seres vivos, para su clasificación se agrupan en conjuntos semejantes, basándose en sus características fenotípicas y genéticas. Carl Woese , considerado como el precursor de la filogenia molecular, identificaron tres líneas primarias de origen: la arqueobacterias, la Eubacteria y Urkaryotes , este último ahora representado por el componente nucleocitoplasmico de las eucariotas. Estos linajes se han establecido en el rango de dominio (regio en latín), que divide la vida en 3 dominios (Carl Woese etal., 1990): Dominio Archaea Dominio Bacteria Dominio Eukarya.
Filo: Agrupa a los seres vivos según su sistema de organización Clase: subdivisión del filo se agrupa según las características más comunes Orden: Al igual que la categoría anterior, el “orden” agrupa a los seres vivos con las características más comunes dentro de una clase Familia : grupo de géneros estrechamente relacionados Especie : integrada por un grupo de individuos que comparten cierto número de características destacadas o un grado elevado de semejanza fenotípica o presentan un gran parecido. Género: está formado por un grupo de especies relacionadas
DOMINIO
Otras Definiciones Cepa: Una cepa es un cultivo puro derivado de una sola bacteria (un solo individuo). Cepa tipo : cepa representante de la especie y actúa como ejemplo permanente de la especie. Clon: es un cultivo puro formado por los descendientes de una sola bacteria. Población de células genéticamente idénticas entre si Candidatus se coloca antes del género y la especie de una bacteria que no puede mantenerse en una "Colección de Cultivo Bacteriológico".
CLASIFICACIÓN Es la agrupación de organismos en grupos progresivamente más inclusivos basados en la filogenia y fenotipo Nomenclatura (Nombre) Aplicación de reglas formales para el nombre científico para las bacterias. Está reglamentado por el Código Internacional de Nomenclatura de Bacterias, (siglas en inglés ICNB) El código es publicado por el Comité Internacional de Sistemática de Procariotas (ICSP). La lista de taxones nominales de las bacterias, es publicada en la "Lista aprobada de nombres de bacterias" (Approved List of Bacterial Names). LPSN base de datos que mantiene información sobre la nomenclatura y taxonomía de los procariotas, siguiendo los requisitos de la taxonomía y resoluciones del Código Internacional de Nomenclatura de Bacterias.
La clasificación más reconocida es la elaborada por la oficina editorial del Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey (Bergey's Manual of Systematic Bacteriology) como paso preliminar para organizar el contenido de la publicación. Esta clasificación, que está disponible en Internet, es conocida con el nombre de "The Taxonomic Outline of Bacteria and Archaea" (TOBA).
Nomenclatura bacteriana : binomial De acuerdo con la convención que establece el sistema binomial de nomenclatura, cada especie biológica lleva un nombre latinizado que consiste en dos palabras: la primera indica en grupo (género) a que pertenece la especie, y la segunda palabra indica la especie de ese género. Rangos taxonómicos : Dominio, Reino, División o filo, subfilo, clase, subclase, orden, suborden, familia, subfamilia, género y especie. Ejemplo: Dominio Bacteria (Eubacteria) Filo Proteobacteria Clase GammaProteobacteria Orden Enterobacterales Familia Enterobacteriaceae
Género Escherichia
Especie E. coli
Morfovar propiedades morfológicas Biovar propiedades bioquímicas Serovar propiedades antigénicas Fagovar sensibilidad a fagos Patovar propiedades patogénicas
Volumen III: The Firmicutes (del latín firmus = fuerte y cutis = piel en referencia a su pared celular que es muy gruesa ). Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H. Y Whitman, WB (eds., 2009). También se agrupan en Gram positivos con bajo GC : G+C < 50%. Géneros:
Clostridium, Bacillus, Lactobacillus, Streptococcus, Staphylococcus , Enterococcus.
Volumen IV: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes, Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, and Planctomycetes. Krieg, NR, Ludwig, W., Whitman, WB, Hedlund, BP, parche, BJ, Staley, JT, Ward, N. & Brown, D. (eds., 2010). También se agrupan en Gram positivos con alto GC: G+C > 50-55%. con 170 Géneros. Filo Bacteroidetes : bacterias Gram negativas. Los miembros del género
Bacteroides son patógenos oportunistas. Las otras clases de Bacteroidetes raramente
son patógenas para los seres humanos. Especies representativas sonFlavobacterium
mizutaii, Sphingobacterium antarcticum, Cytophaga columnaris y Porphyromonas
encontrada en la cavidad bucal. Filo Spirochaetes: bacterias Gram negativas de vida libre Filo Tenericutes: (posee cutis: piel suave, es decir sin pared), clase Mollicutes. El nombre fue aprobado en 1984 como un nuevo filo. Géneros que incluyen
Mycoplasma, Spiroplasma, Ureaplasma yPhytoplasma. Son parte de un microbioma
placentario sano y normal
Filo Acidobacteria: Acidobacterium capsulatum fue el primer miembro descubierto
en el año 1991.Holophaga foetida, Geothrix fermentans, Acanthopleuribacter pedis y
Bryobacter aggregatus. En el año 2007, se descubrioCandidatus Chloracidobacterium
thermophilum, la primera de este filo capaz de realizar la fototrofia basada en la
bacterioclorofila.
Filo Fibrobacteres: incluye muchas de las bacterias estomacales que permiten la degradación de la celulosa a los rumiantes. Filo Fusobacteria: bacterias anaerobias obligadas Gram nega tivas. Son bacilos que se encuentran como comensales o patógenos. Los géneros más antiguamente
estudiados sonFusobacterium (1920) yLeptotrichia (1879).
Filo Dictyoglomi: se ha descrito como Gram negativo con una pared de tres capas,
es hipertermófilo, quimioorganotrofo y anaerobio. Géneros descritosD. thermophilum
(Saiki et al. 1985) yD. turgidum corrig. Svetlichny and Svetlichnayá 1995)
Filo Gemmatimonadetes: Gram-negativa, en forma de bacilo, aerobio y parece replicarse por gemación, descubierto en 2003 en el fango de un sistema de
tratamiento de aguas residuales. GeneroGemmatimonas aurantiaca
Filo Lentisphaerae: Superfilo: Planctobacteria o grupo Chlamydiae/Verrucomicrobia: Se considera que este grupo está relacionado con los filos Chlamydiae y Verrucomicrobia. Son cocos, Gram negaticos. El género fue
Victivallis vadensis fue aislada de las heces humanas. Lentisphaera araneosa fue
descubiera en aguas del océano pacífico, se encuentra en aguas marinas y hábitats terrestres anaerobios. Filo Verrucomicrobia: Las especies identificadas se han aislado de agua dulce y
heces humanas. Género más conocido (Verrucomicrobium espinoso)
Filo Chlamydiae: superfilo: Chlamydiae/Verrucomicrobia. Son endosimbiontes o
patógenos intracelulares obligados. Géneros patógenos:Chlamydia trachomatis, que
causa la enfermedad ocular tracoma y linfogranuloma venéreo, Chlamydophila
pneumoniae, que causa una neumonía atípica y Chlamydophila psittaci, que causa
psitacosis en loros y enfermedad zoonótica. Filo Planctomycetes: Gram negativas, flageladas con al menos una fase móvil, halladas en agua dulce, salobre y marina.
Volumen V: The Actinobacteria y Otras bacterias Gram negativas, agrupadas en ocho secciones diferentes. Whitman, WB, Goodfellow, M., Kämpfer, P., Busse, H.-J., Trujillo, ME, Ludwig, W. y Suzuki, K.-i. (eds., 2012). Son un filo y clase de bacterias Gram positivas que habitan en el suelo, plantas y animales, incluyendo algunos patógenos, tales
como las Mycobacterium Representantes de este grupo: Actinomyces, Arthrobacter,
Corynebacterium, Frankia, Micrococcus, Micromonospora, Nocardia, Propionibacterium,
Streptomyces
2. The Prokaryotes la primera edición, publicada en 1981, era una explicación enciclopédica y sinóptica del mundo de los procariotas, una colección de descripciones monográficas de los géneros de bacterias. 3. Revista Internacional de Bacteriología Sistemática / Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva (IJSB / IJSEM) es una revista revisada por pares que actúa como el foro internacional oficial para la publicación de nuevos taxones procariota. Si una especie se publica en una revista de revisión por pares diferentes, el autor puede enviar una solicitud a IJSEM con la descripción apropiada, que si es correcto, la nueva especie serán presentados en la Lista de Validación de IJSEM.
Colecciones y cepas de referencia La colección certifica que la cepa es un cultivo puro, y que se le han realizado las pruebas morfológicas, bioquímicas y moleculares correspondientes. CEPAS ATCC American Type Culture Collection (colección de cultivo tipo americano), Manassas, Virginia EU. Se inició en 1925, con base a una colección de bacteriología iniciada en 1911. Es una organización en la que participan actualmente 21 sociedades científicas. En la actualidad tiene colecciones de Bacteriología, Cultivos celulares, Plásmidos, Ácidos nucleicos y Genotecas, Micología y Botánica, Protistología y Virología CEPAS NCTC : National Collection of type Cultures (Colección Nacional de Cultivos Tipo) Salud Pública Inglaterra. CEPAS DSMZ Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zelkulturen (Colección alemana de microorganismos y cultivos celulares), Braunschweig, Alemania CEPAS CIP (Colección del Instituto Pasteur) o CEPAS CCTM: Collection Nationale de Cultures de Microorganismes. Institut Pasteur. Paris, Francia. CEPAS CNCM: Colection Nationale de Cultures of Microorganismes. Paris, Francia CEPAS BCCM: Bélgica Colección Coordinada de Microorganismos. Gante, Bélgica CEPAS CECT : Colección española de cultivos tipos. Valencia, España CEPAS NCCB : Países Bajos Colección de Cultivos de bacterias. Utrecht, Países Bajos. CEPAS NCIBM : National Collections of industrial and Marine Bacteria CEPAS NCIMB: Colección Nacional de Bacterias Industriales, Alimentarias y Marinas. Aberdeen, Escocia. CEPAS JCM : Colección de Microorganismos, Saitama, Japón CEPAS ICMP : Colección Internacional de Microorganismos a partir de plantas. Auckland, Nueva Zelanda.
Movilidad electroforética
b. Caracteres Genotípicos Comparación de ácidos nucleicos: % G+C = [(G+G) / (A+T+G+C)] 100 Hibridación de ácidos nucleicos: La semejanza genética entre dos bacterias se determina mediante la técnicas de hibridación DNA/DNA; es decir, enfrentando el ADN extraído de una bacteria al de otra y determinando el porcentaje de reasociación (hibridación) que se produce entre ellas. Mediante esta técnica se considera que forman parte de la misma especie aquellas bacterias que presentan una hibridaoón( similitud) entre sus respectivos DNA superior al 70%. Secuenciación de ácidos nucleicos
3. POLIFÁSICA (caracteres fenotípica, caracteres genotípicos y caracteres filogenéticos) a. Caracteres Fenotípicos Análisis de ácidos grasos: Ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME) Las condiciones de crecimiento (placa de agar, Biolog) b. Caracteres Genotípicos Hibridación ADN-ADN Los perfiles de ADN Secuencia % G+C c. Caracteres filogenéticos Gen del ARNr 16S Análisis de la secuencia de genes múltiples Análisis basada en la secuencia de todo el genoma
Gen del ARNr 16S Esta subunidad pequeña (SSU) de rRNA es adecuada para este tipo de estudios por varias razones: Son moléculas que tienen regiones altamente conservadas y regiones con variación considerable en su secuencia Debido a estas tasas de evolución diferentes se pueden establecer relaciones a diferentes niveles jerárquicos en un análisis comparativo de secuencias La tercera razón es que el rADN puede amplificarse fácilmente por PCR y ser secuenciado. Varios estudios han demostrado que más del 90% de los microorganismos que pueden observarse microscópicamente in situ, pueden ser extraídos y analizados, en comparación con menos del 0.1% que pueden cultivarse. Una vez amplificado el gen de rRNA por PCR es posible analizar la diversidad de este gen en la comunidad para tener una idea de la complejidad de la misma.
BIBLIOGRAFÍA
- BERGEY’S MANUAL OF Systematic Bacteriology. Second Edition. 2005. ISBN-10: 0- 387 - 24145 - 0. ISBN-13: 978- 0387 - 24145 - 6.
- Brock. BIOLOGÍA de los MICROORGANISMOS. M.T. Madigan, J.M. Martinko, J. Parker.
- 10ª edición. Prentice Hall.
- The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria. Martin Dworkin (Editor-in- Chief), Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Editors). Third Edition 2006. Volume 4: Bacteria: Firmicutes, Cyanobacteri, pags 609-
- Volume 6: Proteobacteria: Gamma Subclass, pags 714-740.
- MICROBIOLOGÍA. L.M. Prescott, J.P. Harley, D.A. Klein.2004. 5ª edición. McGraw- Hill/Interamericana de España.
- http://www.taxonomicoutline.org/
