viernes, 19 de agosto de 2016

Taxonomía e identificación bacteriana



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Cuando hablamos de una organización taxonómica hablamos de una organización de organismos estableciendo una serie de categorías que se van a relacionar con el resto de los taxones. En la filogenia se establecen relaciones de tipo evolutivo y no tiene por qué coincidir con las relaciones de tipo taxonómico, aunque la taxonomía sí debe tener en cuenta la filogenia.

Taxonomia bacteriana y biologia

- Concepto y áreas de la taxonomía


+ Concepto de taxonomía


La taxonomía es la ciencia que se encarga de describir los grupos de organismos y sus relaciones, así como de establecer los límites entre ellos.

+ Áreas de la taxonomía


Incluye tres áreas: clasificación, nomenclatura e identificación.

. Clasificación

La clasificación ordena los organismos en grupos taxonómicos (taxones) en base a sus semejanzas y relaciones. Debe ser estable, objetiva y predictiva.

Antiguamente se utilizaban solamente características de tipo fenotípico, luego fueron apareciendo características de tipo genotípico (taxonomía molecular). Esta taxonomía molecular posee una serie de ventajas frente a la fenotípica:

* 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 (solo la secuenciación de ARN Ribosómico 16S).

Las características fenotípicas son morfológicas, fisiológicas, bioquímicas, quimiotaxonómicas y la serología-fagología.

. Nomenclatura

La nomenclatura asigna nombres a los grupos taxonómicos siguiendo normas internacionales.

. Identificación

La identificación incluye un determinado microorganismos en un grupo taxonómico previamente establecido.

- El esquema de identificación


La identificación es un conjunto de técnicas y procedimientos empleados para establecer la identidad de un microorganismo. Suele basarse en la combinación de varios métodos.

La gran mayoría de las pruebas de identificación parten de un cultivo puro del microorganismo. Una vez tenemos el cultivo puro tenemos que seguir una serie de pasos:

. Ir desde las categorías taxonómicas superiores a las menores.

. Emplear toda la información disponible para reducir el rango de posibilidades.

. Aplicar el sentido común en cada paso.

. Confirmar la validez de la identificación comparando el aislado con la cepa tipo o de referencia del taxón pertinente.

Primero se llevan a cabo técnicas de cultivo y bioquímicas, en caso de que todo esto falle, se llevan a cabo pruebas genéticas.

- Características ecológicas y patológicas


Estos son los que se realizan siempre como primeros pasos en la identificación. Lo primero que tenemos que tener en cuenta son los datos del ambiente en el que habita ese microorganismo. Si se trata de uno ambiental, del lugar donde vive y, si se trata de un patógeno, cual es el órgano que infecta.

De esta manera podemos reducir en gran medida el espectro o rango de búsqueda que debemos realizar, facilitando la identificación del microorganismo.

- Características morfológicas


Lo primero que se hace siempre es la tinción Gram, la forma más básica de conocer el tipo de pared del microorganismo, dando un gran paso en la identificación y reduciendo aún más el espectro de búsqueda.

Dependiendo del microorganismo nos puede interesar otras características morfológicas cómo puede ser el tamaño, la presencia de flagelos, etc.

- Características culturales


Son las características que presentan dichos microorganismos cuando se cultivan in vitro, es decir, en el laboratorio. Con esto se recopilan las características que presentan esas bacterias en los diferentes medios de cultivo, tanto en placas como en suspensión.

- Características fisiológicas y metabólicas


Las características fisiológicas son las características físicas que necesita el individuo para crecer en los diferentes medios de cultivo, como pueden ser el pH, la temperatura, la acidez, la salinidad, etc.

Por otro lado, las características metabólicas son las que se utilizan en mayor frecuencia y en mayor número. En este tipo de características incluimos la categoría nutricional, los requerimientos nutricionales que tienen, los patrones de utilización de sustratos orgánicos, las diferentes rutas metabólicas a través de las cuales respiran y obtienen energía y qué sustratos utilizan en ellas, etc.

Estas últimas, conocidas como pruebas bioquímicas, se estudian a través de una serie de indicadores que se encuentran en los cultivos, como pueden ser los indicadores de pH (que indican la variación del mismo y hacia qué sentido), los indicadores de productos (reaccionan con diferentes productos del metabolismo, generando diferentes compuestos visibles), etc.

- Características químicas


Estas son las pruebas que menos se utilizan, ya que son lentas y caras. Con estas pruebas se conocen las características químicas del microorganismo, ya sean los componentes de su membrana, la pared, la cápsula, los productos extracelulares, las inclusiones citoplasmáticas que posee, los perfiles de proteínas totales y un sinfín de actividades enzimáticas que se llevan a cabo en el interior de la bacteria y que podemos llegar a medir.

- Características genéticas


Estas pruebas están basadas en el reconocimiento de secuencias específicas en el material genético del organismo, es decir, de secuencias firma. Esto se hace mediante PCR o mediante hibridación con sondas marcadas. Se conocen secuencias firma tanto para especies como para géneros.

De forma general, lo que se hace con las sondas marcadas es unir el ADN de la bacteria con una serie de cadenas de ADN añadidas en el laboratorio, conocidas y marcadas, las cuales se unirán a sus complementarias y nos permitirán saber qué secuencias se encuentran en el material genético del microorganismo.

De esta forma, consultando diferentes fuentes es posible identificar al microorganismo según las diferentes secuencias firma que posea.

- Sensibilidad a agentes antimicrobianos y fagos


Estas pruebas permiten la identificación a nivel de serotipo, fagotipo y resistotipo, es decir, a la resistencia que tiene el microorganismo a los diferentes métodos de ataque existentes, como pueden ser los anticuerpos o los fagos víricos.

La técnica más utilizada es la basada en la reacción con anticuerpos específicos y su reconocimiento, ya sea mediante inmunofluorescencia, las pruebas ELISA (marcaje por anticuerpos que reacciona y produce sustrato a color) o la aglutinación.

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Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, estudiante de Biología en la Universidad de Málaga.