TAXONOMÍA Y CLASIFICACION BACTERIANA

Objetivos de la Taxonomía organizar el conocimiento sobre los microorganismos: todos los miembros de un grupo específico comparten numerosas características. agrupar a los microorganismos en grupos útiles y significativos con nombres precisos. Propiedades importantes de una clasificación taxonómica Estable Robusta Predictiva

ESPECIE Se define generalmente, como grupo de organismos capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil.

Especie: Grupo de cepas que tiene un alto grado de similitud en sus propiedades y que difieren en forma significativa de otros grupos de cepas. Cepa: población de organismos que desciende de un único organismo o de una sola célula.

TAXONOMÍA Clasificación: ordenamiento de los microorganismos en grupos (taxa) en base a semejanzas o interrelaciones Nomenclatura: nombrar un microorganismo según sus características siguiendo las reglas internacionales. Identificación: uso práctico de un esquema de clasificación en base a distintas propiedades del microorganismo CLASIFICACIÓN TAXONOMÍA NOMENCLATURA IDENTIFICACIÓN

TAXONOMÍA Clasificación estructura los organismos en grupos (taxones) en base a su similitud Nomenclatura asigna nombres a los taxones Identificación determina a que taxones pertenece un organismo que se aísla

FRACASO. En el siglo XIX se uso un sistema de clasificación basado en la idea de Linneo para los metazoos. El éxito se basaba en la complejidad morfológica de animales y vegetales. El estudio de la ontogenia Conocimiento de los fósiles existentes. FRACASO. Simplicidad morfológica de los microorganismos Características de su desarrollo Ausencia de fósiles condujeron estos

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN Las características taxonómicas de los microorganismos se utilizan para formar un sistema de clasificación. Existen dos formas generales para elaborar un sistema de clasificación: SISTEMA FENÉTICO Los microorganismos se agrupan en función de semejanzas en sus características fenotípicas. Los microorganismos que comparten muchas características forman un único taxón. SISTEMA FILOGENÉTICO Los microorganismos se agrupan en función de probables relaciones evolutivas. Es difícil de realizar para las bacterias debido a la falta de registros fósiles.

En tiempos de L. Pasteur y F En tiempos de L. Pasteur y F. Cohn no resultaba importante establecer un sistema taxonómico natural de clasificación Luchaban frente a cuestiones básicas como Naturaleza de las bacterias Pleomorfismo La dificultad de su aislamiento y cultivo La investigación de un número suficiente de caracteres que permitieran diferenciaciones útiles para su identificación.

De acuerdo a estos principios se construye un sistema simple cuya base era: fisiología morfología de las bacterias.

Kluyver y Van Niel aportan numerosos datos que se traducen en un estudio más riguroso de la taxonomía bacteriana el cual se basa más en la morfología que en la fisiología porque para ellos las bacterias mostraban un gran rango de adaptación poco predecible a distintos medios

Se habla de dos sistemas de clasificación bacteriana La clasificación natural, análoga a la utilizada en organismos superiores y que agrupaba a los microorganismos de acuerdo a su semejanza y presuntiva posición filogenética La clasificación utilitaria que pretendía caracterizar a cada especie en función de las demás.

No había separación neta entre tipos bacterianos ni en caracteres morfológicos ni en caracteres fisiológicos. No se conocían mecanismos de intercambio genético claros resultaba muy complicado situar en zonas geográficas determinadas a la mayoría de las especies bacterianas. Al revisar los principales sistemas de clasificación bacteriana no distinguían entre bacterias y protozoos

EN 1786 MÜLLER DISTINGUE SOLAMENTE DOS CLASES DE ANIMÁCULOS: MONAS. VIBRIO.

Siglo XIX Reino Plantae: Reino Animalia algas (inmóviles y fotosintéticas) hongos (inmóviles y no fotosintéticos), Reino Animalia Infusorios (microorganismos móviles) organismos perfectos: dotados de todos los sistemas orgánicos presentes en seres superiores. Divididos en metazoos, protozoos y bacterias

Cambios históricos Haeckel (1866): introdujo reino Protista Seres vivos sencillos, fotosintéticos y/o móviles Protozoos, algas, hongos y bacterias. Copeland (1938): introdujo reino Monera Separa a las bacterias. Margulis (1969): introdujo reino Fungi y reino Protoctista (m.o. eucariotas y parientes macroscópicos: mohos mucosos no hongos). Woese (1977): ARQUEOBACTERIAS Y EUBACTERIAS

1917 Buchanan clasificación bacteriana armónica y rigurosa aparición de la 1ª edición del Manual Bergey

Las cuatro categorías principales del Manual Bergey I. Eubacterias gram negativas que tienen pared celular II. Eubacterias gram positivas que tienen pared celular III. Eubacterias que carecen de pared celular IV. Arqueobacterias

PARÁMETROS modelo fisiológico reacciones tintoriales comportamiento frente al oxígeno morfología presencia o ausencia de elementos de resistencia

ESPECIE unidad taxonómica básica Stanier, Adelberg e Ingraham, “un conjunto de poblaciones clonales, que con grandes semejanzas fenotípicas entre sí, se diferencian de manera manifiesta de otros conjuntos de seres afines” cepa tipo, y consideran que “una especie está constituida por la cepa tipo y por todas aquellas cepas que se consideren tan parecidas a la misma como para poder justificar su inclusión en la especie”

RANGOS TAXONOMICOS EN CLASIFICACION BACTERIANA Taxones: Dominio Phylum Clase Orden Familia Género Especie Sub-especie importancia en estudios clínicos y ecológicos

ESTRUCTURACIÓN JERÁRQUICA EN TAXONOMÍA Rango Nombre taxonómico Dominio Phylum o Reino Clase Orden Familia Género Especie Bacteria Proteobacteria γ-Proteobacteria Enterobacteriales Enterobacteriaceae Shigella S. dysenteriae

Categorías de clasificación a nivel de subespecie Serovariedad o serotipo (antígenos distintos) Fagovariedad (tipificación por fagos) Biovariedad (diferencias bioquímicas y fisiológicas) Patovariedad (patogenicidad) Morfovariedad (diferencias morfológicas) Genomovariedad (grupos con ADN similares)

CLÁSICA caracteres fenotípicos (morfología, nutrición, etc.) % G+C ponderación de caracteres (llaves dicotómicas)

Características fenotípicas de valor taxonómico Morfología: forma, tamaño y tinción Nutrición y fisiología: fotótrofo, quimiótrofo, aerobio o anaerobio, temperatura y pH óptimos, fuentes alternativas de C, N y S Movilidad: tipo y disposición de flagelos Otros: pigmentos, inclusiones celulares, sensibilidad a antibióticos, patogenicidad

NUMÉRICA Agrupación de unidades taxonómicas o taxones por métodos numéricos Se basa en un gran número de caracteres Cada carácter tiene igual peso La similitud es función de la proporción de caracteres comunes

NUMÉRICA - caracteres fenotípicos (no menos de 60) - coeficiente de semejanza = a + d . a + b + c + d a: número de caracteres positivos en ambas cepas b: número de caracteres positivos sólo en cepa 1 c: número de caracteres positivos sólo en cepa 2 d: número de caracteres negativos en ambas cepas

MOLECULAR Caracteres Genotípicos Hibridación ADN-ADN Molecular fingerprinting (huella molecular) Caracteres Fenotípicos Quimiotaxonomía. Biomarcadores: lipídicos , otros

POLIFÁSICA Es la tendencia moderna. Consenso en la integración de distintos tipos de caracteres Fenotípicos: clásicos ( morfología, nutrición, etc) moleculares (marcadores quimiotaxonómicos) perfil de proteínas totales y enzimas Genotípicos: clásicos: % G+C moleculares: hibridación DNA-DNA, fingerprinting ( ej. Perfiles moleculares por restricción o amplificación de ADN)ç Filogenéticos: basados en el gen del ARNr

En 1990, Woese, Kandler y Wheelis el dominio. Según esta categoría taxonómica se agruparían en tres dominios: 1. dominio Bacteria, que comprende las Eubacterias. 2. dominio Eucarya, que agrupa a los organismos Eucarióticos. 3. dominio Archaea, que engloba a las Archeobacterias

CLASIFICACIÓN ANTES

DOMINIO Actualmente considerado el nivel taxonómico más alto.

Pueden ser Gram positivas o Gram negativas CARACTERISTICAS GENERALES Poseen caracteres pertenecientes a los dominios Bacteria y Eukarya debido a que filogenéticamente ocupan una posición intermedia Pueden ser Gram positivas o Gram negativas Formas muy diversas: Esférica, bacilar, espiral, lobulada, laminada o pleomórficas. A veces forman filamentos o agregados Pueden ser aerobias, anaerobias facultativas o anaerobias estrictas Presentan una gran diversidad nutricional . Hay especies autótrofas quimiorganotrofas y quimiolitotrofas Ninguna especie realiza fotosíntesis Algunas producen Metano Contiene especies termófilas , hipertermófilas y psicrófilas Se encuentran en hábitat marinos y terrestres, también en simbiosis con animales.

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS APLICADAS EN TAXONOMÍA BACTERIANA Forma celular Tamaño de las células Morfología de las colonias Características ultraestructurales Tinción Cilios y flagelos Mecanismo de movilidad Forma y localización de endoesporas Inclusiones celulares color CARACTERÍSTICAS CLÁSICAS MORFOLÓGICAS GENÉTICAS Posibilidad de recombinación por Conjugación o Transformación Plásmidos Fuentes de C y N Componentes de la pared celular Fuentes de energía Productos de fermentación Tipo nutricional Temperatura de crecimiento Luminiscencia Mecanismo de conversión de energía Movilidad Tolerancia osmótica Relaciones con el oxígeno pH óptimo de crecimiento Pigmentos fotosintéticos Necesidad y tolerancia a la sal Metabolitos secundarios Sensibilidad a antibióticos ECOLÓGICAS Ciclo vital Relaciones simbióticas Patogenicidad Preferencia de hábitat Necesidad de temperatura; pH; Necesidad de oxígeno Necesidad de concentración osmótica FISIOLOGICAS METABÓLICAS