Nucleoide Citoplasma

Membrana celular

Pared celular Pili Flagelo

Cápsula

Tres Reinos: Sistema de Haeckel (1894)

Reino Protistas

Reino AnimaliaClasificación tradicional Reino Plantae

Protistas atípicos    

Protozoa

Protophyta

Reino Planta

Reino Animal

Esquema de Margulis: dos dominios y 5 reinos (1988-1996)

 

  

Dominio Prokarya

Dominio Eukarya

Reino Bacteria

Reino Protoctista

Reino Fungi

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

Sistema de Copeland: cuatro Reinos (1956)

   

   

   

   

Reino Mychota

Reino Protoctista

Reino Plantae

Reino Animalia

Whittaker: Cinco Reinos (1969)

   

   

   

   

   

Reino Monera

Reino Protista

Reino Plantae

Reino Fungi

Reino Animalia

Tres Dominios (Woese 1990)

Dominio Bacteria

Dominio Archaea

Dominio Eucarya

 Superreino Prokaryota Reinos BacteriaSuperreino Eukaryota Reino Protozoa Reino Animalia Reino Fungi Reino Plantae Reino Chromista

Cavalier-Smith 1998

Suprareinos y Seis Reinos

La línea verde indica origen  bacteriano de los cloroplastos

La línea roja indica origen  bacteriano de las mitocondrias

BACTERIA ARCHEA EUKARYA

Células  procariotas eucariotas

Núcleo con NO SI

Membranas lipídicas

enlazados por éster, 

no ramificados

enlaces eter, ramificado

enlazados por éster,

no ramificados

organelas NO SI

ribosomas 70S 80S

DOMINIOS: Caracteres que los definen

 

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 ARTIFICIALARTIFICIAL, 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 YESTABLE, OBJETIVA Y PREDICTIVAPREDICTIVA

“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 taxonómicoscaracteres taxonómicos. E incluyen caracteres fenotípicos, genéticos y quimiotaxonómicosfenotípicos, genéticos y quimiotaxonómicos.

FENOTÍPICOSFENOTÍPICOS

• 1) MORFOLÓGICOS• 2) BIOQUÍMICAS/FISIOLÓGICAS• 3) SEROLÓGICAS• 4) FAGOTIPIA• 5) PRUEBAS DE INHIBICIÓN

GENÉTICOSGENÉTICOS

• 1 ) ADN / ARN: contenido de G+C, hibridación ADN-ADN, secuenciación del ARNr

QUIMIOTAXONÓMICOSQUIMIOTAXONÓMICOS

• 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

O

N

O

M

Í

A

ENFOQUE CLÁSICO

TAXONOMÍA NUMÉRICA

ENFOQUE GENÉTICO OMOLECULAR

RASGO O CARACTERISTICA

Forma Constituyentes de pared celular

Tamaño Fuente de energía Morfología de colonia Productos de fermentación

Características ultraestructurales Temperatura óptima de desarrollo y rango

Tinción Tolerancia osmótica

Mecanismo de motilidad Relación con el oxígeno Inclusiones celulares pH óptimo y rango

Fuentes de carbono y nitrógeno 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 similitudcoeficiente o porcentaje de similitud.

Se construye un dendrograma o matriz de similitudesdendrograma o matriz de similitudes entre los organismos.

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 + + + -

Ejemplo de codificación de datos

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

Coeficiente %S dispuesto de manera arbitraria

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

DENDROGRAMADENDROGRAMA

1

2

3Escherichia coli

Citrobacter

C freundii

C diversus

GÉNERO Y ESPECIE

GRUPO

50 60 70 9080 100

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 hibridizaciónhibridización.

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

VENTAJAS DE LA CLASIFICACION GENETICA

ESPECIEESPECIE

Grupo taxonómico básico

Menos definido que para organismos superiores

Rasgos morfológicos no tan importantes

Puede ser considerada como una colección de cepas que colección de cepas que muestras muchos rasgos en común y difieren muestras muchos rasgos en común y difieren considerablemente de otras cepasconsiderablemente de otras cepas

Una CEPACEPA de una especie es considerada como CEPA TIPOCEPA TIPO (comparar)

SUBESPECIESUBESPECIE

Basada en variaciones fenotípicas y genotípicas menores, pero constantes. Es la categoría más baja aceptada oficialmente

CATEGORÍAS CATEGORÍAS INFRASUBESPECIEINFRASUBESPECIE

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 lisis por ciertos fagos

morfovar morfotipo rasgos morfológicos especiales

TIPOS DE CLASIFICACIÓNTIPOS 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

PROPIEDADES BIOQUÍMICAS

PROPIEDADES

ANTIGÉNICAS

CARACTERÍSTICAS DE

CRECIMIENTO

CARACTERÍSTICAS GENÉTICAS O MOLECULARES

PORCENTAJE DE G+C HIBRIDACION ESTABILIDAD TÉRMICA

DIFICULTADES EN LA DIFICULTADES EN LA IDENTIFICACIÓNIDENTIFICACIÓN

• Asegurarse que se trabaja con un cultivo PUROPURO

• Trabajar desde categorías mayores a menores

• APLICAR EL SENTIDO COMÚN EN CADA PASOAPLICAR EL SENTIDO COMÚN EN CADA PASO

• Usar el menor número de pruebas

• Comparar el aislamiento con cepas tipo o de referencia

DIFICULTADES EN LA DIFICULTADES EN LA IDENTIFICACIÓNIDENTIFICACIÓN

CUANDO NO SE LOGRA IDENTIFICAR EL CUANDO NO SE LOGRA IDENTIFICAR EL AISLAMIENTO:AISLAMIENTO:

• Controlar pureza

• Asegurarse que se han realizado las pruebas apropiadas

• Controlar que los métodos sean confiables

• Que se han usado correctamente las distintas claves y tablas

Diagnóstico

Clínico

Investigaciones

No microbiológicas

Tomar correctamente

Rotular y embalar adecuadamente

Almacenar y transportar correctamente

No teñidos o teñidos con Gram u

otra tinción

Serología Tecnologíasde DNA

Por difusión en discos

o MIC

Característica de colonia, morfología, hemólisis, pigmento,

etc.

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)

REINOSREINOS

Animalia• 1753 C. Linnaeus 2 Reinos

Plantae

Animalia• 1800´s E. Haeckel 3 Reinos Plantae Protista

REINOSREINOS Animalia

Plantae• 1969 H.R. Whitaker 5 Reinos Protista

Fungi

Monera

Eukaryotes

• 1977 C. Woese 3 Reinos Archaebacteria

Eubacteria

REINO Procaryotae

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

REINOREINO REINOREINO

Animalia Procaryotae

Phylum: Cordata Gracilicutes

Clase: Mammalia Scotobacteria

Orden: Primates Spirochaetales

Familia: Hominidae Spirochaetaceae

Género: Homo Treponema

Especie: sapiens 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 yCampylobacter,que tienen forma helicoidal. La mayor parte de las especies conocidas habitan en el tracto digestivo de seres humanos y animales y proporcionan servicio comosimbiontes (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.