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**1. Filogenia microbiana: cronómetros evolutivos
- Taxonomía microbiana**
2.1. Clasificación y concepto de especie. Organización jerarquizada de los grupos taxonómicos
2.2. Nomenclatura microbiana
**3. Criterios y características empleados en la clasificación
- Manuales de Bergey**
Dra. M. Carmen Alonso
LECCIÓN 1
Taxonomía microbiana
FILOGENIA
Cronómetro evolutivo
Hace referencia a la relación evolutiva de las especies
Establecer las relaciones evolutivas (filogenéticas) de los seres vivos
Microorganismos
Filogenia microbiana
Definición
Fragmento de ADN cuya secuenciación se utiliza para medir las distancias evolutivas entre organismos (ARNr 18S para eucariotas, ARNr 16S para procariotas)
Dominio Bacteria Dominio Archaea Dominio Eukarya
ÁRBOL FILOGENÉTICO UNIVERSAL (Woese, 1979)
Procariotas Eucariotas
Phylum Euryarchaeota Phylum Crenarchaeota
2 phyla
Existe un tercer grupo sin categoría taxonómica: “Korarchaeota”
Metanógenos Halófilos estrictos Termófilos metabolizadores de S:
- Reductoras de sulfato
- Termococos Termoplasmas (carentes de pared celular)
Dominio Archaea
Grupos fisiológicos
Taxonomía
Termófilos o hipertermófilos Metabolizadores de S Psicrófilos marinos
BACTERIAS GRAM-NEGATIVAS
Proteobacterias : Phylum Proteobacterias :
- Clase Alfa Proteobacterias
- Clase Beta Proteobacterias
- Clase Gama Proteobacterias
- Clase Delta Proteobacterias
- Clase Epsilon Proteobacterias
No proteobacterias : Diversos phyla: Cyanobacteria, Chlorobi, Chloroflexi, Plactomycetes, Bacteroides, Fusobacteria, Spirochaetes, Sphingobacteria......
BACTERIAS GRAM-POSITIVAS
De bajo contenido G + C :
- Phylum Firmicutes:
- Clase Erysipelotrichia
- Clase Clostridia
- Clase Bacilli
- Phylum Tenericutes
De alto contenido G + C :
- Phylum Actinobacteria
Resumen clasificación del dominio Bacteria
TAXONOMÍA BACTERIANA
Definición Ciencia que se encarga de describir los grupos de organismos y sus relaciones, así como de establecer los límites entre ellos. Incluye 3 áreas :
- Clasificación
- Nomenclatura
- Identificación
- Clasificación •^ Ordena los organismos en grupos taxonómicos (taxones) en base a sus semejanzas y relaciones. Debe ser estable, objetiva y predictiva
- Nomenclatura
- Asigna nombres a los grupos taxonómicos siguiendo normas internacionales
- Identificación •^ Incluye un determinado microorganismo en un grupotaxonómico previamente establecido
Jerarquía taxonómica
Dominio Phylum Clase Orden Familia Género Especie Subespecie
Categorías infraespecíficas
Biovar (biotipo) Morfovar (morfotipo) Serovar (serotipo) Fagovar (fagotipo) Patovar (patotipo)
Categorías CON rango taxonómico
Categorías SIN rango taxonómico
La unidad taxonómica básica es la ESPECIE
Una especie consta de la cepa tipo y todas aquellas cepas que sean consideradas suficientemente similares a ella como para justificar su inclusión en la misma especie
Conjunto de cepas que presentan muchas propiedades en común y que difieren lo suficientemente de otros conjuntos de cepas como para asegurar su reconocimiento como unidad taxonómica básica
Concepto de especie bacteriana
Clon: Población de células genéticamente idénticas derivadas de una sola célula
Cepas: Clones genéticamente diferentes
Clase Orden Familia
Subespecie: L. pneumophila subesp. pneumophila
TIPOS NOMENCLATURALES
Especie: Legionella pneumophila
Nombre del Género (Sustantivo latinizado)
Epíteto de Especie (Adjetivo latinizado)
Sistema binomial
Clase Orden Familia
Alphaproteobacteria Legionellales Legionellaceae
Genotípicas
T. molecular
Porcentaje G+C y Tm Hibridación (ADN/ADN, ADN/ARN, ARN/ARN) Secuenciación
- Uniformidad: concepto más uniforme de especie
- Estabilidad: clasificación no sujeta a cambios frecuentes
- Sencillez: genera esquemas más sencillos al estar basados en menos caracteres
- Permite obtener información filogenética (sólo la secuenciación del ARNr 16S)
VENTAJAS
Características empleadas en Clasificación
T. convencional
Fenotípicas
Morfológicas: forma, asociaciones, tipo Gram, movilidad… Fisiológicas: requerimientos de O 2 , temperatura de crecimiento… Bioquímicas: fuente de C y E, tipo metabólico, actividades enzimáticas… Quimiotaxonomía: composición química (perfil de ácidos grasos, cit c…) Serología, fagotipia (establecimiento de categorías subespecíficas)
Filogenéticas Secuenciación ARNr 16S
Absorbancia (260 nm)
% G-C como herramienta taxonómica
- Válido sólo para la clasificación de procariotas (25-80%). El grado de variación de % C-C en eucariotas es demasiado bajo (30-50%)
- El % G-C se puede estimar mediante el cálculo de la Tm (temperatura de fusión)
- La variación del % G-C dentro de un género es < 10%
- La variación del % G-C dentro de una especie es < 5%
Desnaturalización por calor
Digestión
Hibridación (25 oC por debajo de la Tm)
1x 100% Misma cepa (control)
1x 75% Misma especie
1x 25% Mismo género
1x 7% Distintos géneros
Resultados
Misma especie : porcentaje de hibridación ≥ 70% y divergencia en la Tm ≤ 5ºC (genomoespecie) Mismo género : porcentaje de hibridación > 20% “Ruido de fondo” : porcentaje de hibridación ≤ 10%
Hibridación ADN-ADN como herramienta taxonómica
ESQUEMA DE CLASIFICACIÓN
NUEVA ESPECIE
Secuenciación de ARNr 16S y alineamiento
Similitud con la cepa más parecida
Confirmación (pruebas fenotípicas y/o moleculares) Hibridación ADN-ADN
NUEVA CEPA, MISMA ESPECIE
Pruebas fenotípicas
MISMA ESPECIE^ Similares^ Diferentes
CLASIFICACIÓN DE LOS PROCARIOTAS
Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 1st^ ed (1984-1989)
(clasificación de Murray, 1974)
Reino Procaryotae División Gracilicutes ( gracilis : fina; cutis : piel) Clase Scotobacteria Clase Anoxyphotobacteria Clase Oxyphotobacteria
División Firmicutes ( firmus : fuerte, resistente) Clase Firmibacteria Clase Thallobacteria
División Tenericutes ( tener : blando) Clase Mollicutes
División Mendosicutes ( mendosus : con defectos) Clase Archaeobacteria
CLASIFICACIÓN DE LOS PROCARIOTAS
(basada en estudios filogenéticos)
Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 2nd^ edition
Volume 1. The Archaeae and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria
Volume 2. The Proteobacteria (Part A). Introductory Essays
Volume 2. The Proteobacteria (Part B). The Gammaproteobacteria
Volume 2. The Proteobacteria (Part C). The Alpha- , Beta- , Delta- , and Epsilon-proteobacteria
Volume 3. The Firmicutes
Volume 4. The Bacteroidetes , Spirochaetes , Tenericutes ( Mollicutes ), Acidobacteria , Fibrobacteres, Fusobacteria , Dictyoglomi , Gemmatimonadetes , Lentisphaerae , Verrucomicrobia , Chlamydiae and Planctomycetes
Volume 5. The Actinobacteria
