1 UNIDAD III: TAXONOMÍA Y CRECIMIENTO BACTERIANOUNIDAD III: Taxonomía microbiana convencional y molecular. Crecimiento bacteriano. Determinación de abundancia y biomasa microbiana. Curva de crecimiento. Productos microbiológicos de carácter industrial.

2 TAXONOMÍA: ciencia de la clasificaciónConcepto de especie y cepa. Nomenclatura binomial. Ej. Escherichia coli

3 Taxonomía Convencional Molecular

4 Taxonomía bacteriana convencionala) Características morfológicas

5 Taxonomía bacteriana convencionala) Características morfológicas

6 Taxonomía bacteriana convencionalb) Tipos de metabolismo c) Características bioquímicas d) Condiciones ambientales e) Sensibilidad a los antibióticos f) Patogeneidad g) Relaciones simbióticas h) Características inmunológicas i) Hábitat de origen

7 Manual Bergeys: Claves dicotómicasTaxonomía bacteriana convencional Manual Bergeys: Claves dicotómicas

8 Taxonomía molecular a) Composición de bases del ADN: proporción GCb) Secuenciación de nucleótidos c) Hibridación de ADN

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10 Secuenciación de nucleótidosPCR Microorganismos

11 Secuenciación de nucleótidosGCAGCTACCATGACAGTCGAGCGGAGACCGGAGCTTGCTCCTGAATTCAACGGCGGACGGGTGAGTAATGCCTAGGAATCAGCCTGGTAGTGGGGGACAACGTTTCGAAAGGAACGCTAATACCGCATACGTCCTACGGGAGAAAGCAGGGGACCTTCGGGCCTTGCGCTATCAGATGAGCCTAGGTCGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATCCGTAACTGGTCTGAGAGGATGATCAGTCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGGACAATGGGCGAAAGCCTGATCCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGTCTTCGGATTGTAAAGCACTTTAAGTTGGGAGGAAGGGTAGTAACTTAATACGTTGCTGTTTTGACGTTACCGACAGAATAAGCACCGGCTAACTCTGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACAAAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCGCGTAGGTGGTTTGTTAAGTTGGATGTGAAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCTTTCAAAACTGACGAGCTAGAGTATGGTAGAGGGTGGTGGAATTTCCTGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATAGGAAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGACCACCTGGACTGATACTGACACTGAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCAACTAGCCGTTGGGAGCCTTGAGCTCTTAGTGGCGCAGCTAACGCATTAAGTTGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTAAAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGCCTTGACATCCAATGAACTTTCCAGAGATGGATTGGTGCCTTCGGGAACATTGACACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGTAACGAGCGCAACCCTTGTCCTTAGTTACCAGCACGTAATGGTGGGCACTCTAAGGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGGCCCTTACGGCCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGTCGGTACAAAGGGTTGCCAAGCCGCGAGGTGGAGCTAATCCCACAATACCGATCGTAGTCCGGATCGCAGTCTGCAACTCGACTGCGTGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGAATCAGAATGTCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTTTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTGGGTTGCACCAGAAGTAGCTTAGTGCAACTCTCCGGAGGACTGGTTACTC Secuencia del gen 16S ARNr

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16 Hibridación de ADN Organismos a comparar Organismo 1 Organismo 2Preparación del ADN Cortar y marcar radiactivamente ADN cortado Cortar y marcar Desnaturalización por calor

17 Hibridación del ADN Experimento de hibridaciónMezclar ADN de dos organismos y añadir un exceso de ADN no marcado: ADN hibridado ADN no hibridado Porcentaje de hibridación Resultados e interpretación: ADN control (misma cepa) 1 y 2 son de la misma especie 1 y 3 son del mismo género 1 y son de distintos géneros

18 CRECIMIENTO BACTERIANOCrecimiento: aumento en el número de células Crecimiento exponencial Progresión geométrica del número 2

19 Número de células (escala aritmética) (escala logarítmica) Tiempo(horas) Tiempo Número de células Tiempo Número de células

20 Cálculos de tiempos de generaciónN = N0 2n Log N = log N0 + n log 2 n = log N – log N0 log 2 g = t / n N = número final de células N0 =número inicial de células n = número de generaciones g = tiempo de generación t = horas o minutos de crecimiento exponencial Ejemplo: n= log 1x108 – log 5x107 log2 n=1

21 Logaritmo del número de célulasCurvas de crecimiento Latencia Exponencial Estacionaria Muerte Logaritmo del número de células Tiempo

22 Bacteriostático Bactericida Bacteriolítico Contaje de células viablesTiempo Logaritmo del número de células Bacteriostático Bactericida Bacteriolítico Contaje de células viables Contaje de células totales

23 Microorganismo productorProductos microbiológicos de carácter industrial Producto Microorganismo productor Antibióticos Penicilina Tetraciclina Penicillium chrysogenum Streptomyces griseus Bebidas alcohólicas Vinos Cervezas Saccharomyces ellipsoideus S. cerevisiae y S. caribergensis Enzimas Amilasa bacteriana Pectinasas Bacillus subtilis Aspergillus wentii, A aureus Ácidos orgánicos Ácido láctico Ácido acético (vinagre) Lactobacillus delbruckii Gluconobacter suboxidans Bioinsecticida Proteína paraesporal Bacillus thuriginensis Fertilizantes biológicos Bradyrhizobium japonicum Azospirillum spp

24 Cultivos continuos Medio fresco Regulador de flujoEspacio con aire Cultivo Rebosadero Efluente con células Regulador de flujo Aire estéril Medio fresco Depósito de medio estéril Llave de control de flujo Apertura para la inoculación y la salida de aire Sifón de rebosamiento Entrada para la aireación forzada y la agitación Recipiente de cultivo