Aquifex/Hydrogenobacter - Recinto Universitario de · PDF file... la moyoría de estas...
Transcript of Aquifex/Hydrogenobacter - Recinto Universitario de · PDF file... la moyoría de estas...
Aquifex/Hydrogenobacter
4Quimiolitotrofas (H2)
4Aerobias
4Termofílicas
Thermatoga...Thermotoga (único género descrito)
...aisló de sedimentos marinos geotermalmente
calentados
...anaerobio estricto (fermentador)
...crecimiento 55 a 90oC, óptimo a 80 oC
...lípidos especiales de largas cadenas de ácidos grasos
...filogenéticamente distanciado de otras bacterias
Bacterias Verde NO-Sulfurosas
...grupo de Chloroflexus
...fenéticamente parecido a Bacterias verdes sulfurosa
(pigmentos, fisiología y estructura), pero
filogenéticamente NO
...incluye dos géneros de bacterias no fotosintéticas
(Herpetosiphon y Thermomicrobium )
...la naturaleza generalizada del caracter termofí lico de muchos
del grupo parece sugerir que este caracter es más
importante en definir su posición filogenética
Bacterias FOTOTROFICASBacterias Verde NO-Sulfurosas
4 Bacterioclorofilas a y c4 Aparato fotosintético parcialmente localizado en
clorosomas cuando crecen anaeróbicamente4 Donante de electrones: variedad de azúcares,
amino ácidos y otros orgánicos4 Tipo fotosíntesis: anoxigénica4 Fotoheteroorganotrofos, fotoautotrofos (en
ocasiones) y quimiorganotrofos (cuando crecenaeróbicamente en la oscuridad)
4 Motilidad por desplazamiento (Gliding)4 53-55 %GC
Bacterias Verdes-Sulfurosas
...fototróficas
...Chlorobium (no mótiles), Chloroherpeton
(motilidad por desplazamiento)
...pigmentos únicos y clorosomas (asimilación de
luz)
Géneros principales de bacterias púrpuras “fotosintéticas”*
Alfa:Rhodospirillum*, Rhodopseudomonas*, Rhodobacter*,Rhodomicrobium*, Rhodovulum*, Rhodopila*, Rhizobium,Nitrobacter, Agrobacterium, Aquaspirillum,Hyphomicrobium, Acetobacter, Gluconobacter,Beijerinckia, Paracoccus, Pseudomonas (algunas especies)
Beta:Rhodocyclus*, Rhodoferax*, Rubrivivax*, Spirillum,Nitrosomonas, Sphaerotilus, Thiobacillus, Alcaligenes,Pseudomonas, Bordetella, Neisseria, Zymomonas
Gamma:Chromatium*, Thiospirillum* y otras bacterias púrpurassulfurosas*, Beggiatoa, Leucothrix, bacterias entéricas,Legionella, Azotobacter, especies de Pseudomonasfluorescentes, Vibrio
Delta:Myxococcus, Bdellovibrio, Desulfovibrio y otras bacteriasreductoras de azufre, Desulfuromonas
Epsilon:Thiovulum, Wolinella, Campylobacter, Heliobacter
*Mas allá del nombre, la moyoría de estas bacterias no son fotosintetizadoras.Se incluye un asterístco (*) al final del nombre de representantes fototrofos .
Bacterias FOTOTROFICASBacterias púrpura sulfurosas4 Bacterioclorofilas a ó b.4 Aparato fotosintético contenido en complejos
membranosos esféricas o laminales contínuoscon la membrana plasmática.
4 Donante de electrones: H2, H2S, S.4 Tipo fotosíntesis: anoxigénica.4 Deposición de S; dentro de la célula.4 Anaerobios obligados.4 Fotolitotrofos.4 Mótiles con flagelo polar; algunos tienen flagelos
peritríqueo.4 45-70 %GC
Bacterias fototróficas
4Bergey’s Manual of SystematicBacteriology. Sección 18, Volumen 3:1635-1709.
Deinococales
...dos géneros principalmente descritos:
a. Deinococcus: gram positiva y altamente resistentes
a radiación
b.Thermus: gram negativa, heterotrofa, termofílica
...pared celular atípica que contiene ornitinina
en vez de ácido diaminopimélico en el
peptidoglícano
Deinococcus
Usualmente esféricas(pares/tétradas); no- mótiles niformadores de esporas; grampositiva; altamente resistentes aradiación ionizante y UV;respiradores aerobiosquimiorganotrofos; contienenmembrana externa.
Thermus
40.5-0.8 µm X 5-10 µm; filamentos de 20-200 µm bajo ciertas condiciones decrecimiento; no mótiles ni esporas; Gramnegativas, usualmente pigmentadas;aerobios; 70-75 oC; GC 61-71%.
4Thermus aquaticus (“Type culture” aisladode “hots springs”)(Brock & Freeze, 1969).
Espiroquetas
...Spirochaeta, Borrelia, Treponema, Leptospira, Cristispira.
...vividores libres o asociados a hospederos (patógenos ).
Morfología helical, gram negativo, mótiles, 0.1-3.0 µm X
5-250 µ m, unicelulares (quizá s una excepción
[Spirochaeta plicatilis]). Multicapas membranosas
(envoltura externa). Flagelo periplásmico ( filamentos
axiales); 2-100/célula.
Quimiorganotrofos: carbohidratos, amino ácidos, ácidos
grasos (fuentes de carbono); anaerobios
(fermentación), facultativos y aerobios. GC: 25-65%.
Características Spirochaeta Crisispira Treponema Borrelia LeptospiraVividor libreAsociado a hospederoAerobio obligadoAnaerobio obligadoFacultativo anaerobioFuente deenergía/carbono: Carbohidratos Amino ácidos Acidos grasos largosMol% GC
+--++
+--
51-65
-+
-+-+-
++-
25-54
-++--
+
+++--
--+
35-53
Bacterias Verdes-Sulfurosas
...fototróficas
...Chlorobium (no mótiles), Chloroherpeton
(motilidad por desplazamiento)
...pigmentos únicos y clorosomas (asimilación de
luz)
Bacterias FOTOTROFICASBacterias Verde-Sulfurosas
4 Bacterioclorofilas a, más c, d, y e4 Aparato fotosintético parcialmente localizado en
clorosomas que están independiente de lamembrana plasmática
4 Donante de electrones: H2, H2S, S4 Tipo fotosíntesis: anoxigénica4 Deposición de S; fuera de la célula4 Anaerobios obligados4 Fotolitotrofos4 No-mótiles, algunas con vacuolas de gas4 48-58 %GC
Bacteroides/Flavobacterias
...gram negativas
...dos linajes:
a. Bacteroides y Fusobacterium, anaerobios
estrictos, principalmente bacilos fermentadores
b.Flavobacterium: Cyrophaga, Flexibacter,
Sporocytophaga y Saprospira, principalmente
respiradores aerobios, bacilos o filamentosos,
motilidad por desplazamiento
Planctomycetos
...Planctomyces y Pirella
...reproducción por gemación
...no tienen pared celular de peptidoglícano
...pared celular compuesta por proteínas
...aerobios
...requieren medios diluídos para crecer
…típicas de ambientes acuáticas
Clamidias
...hasta hoy, consiste de especies parasíticas
intracelulares obligadas (evolución
degenerativa)
... pared celular tipo Gram negativo, pero no
de peptidoglícano
...Chlamydia spp.
…enfermedades sexualmente transmitidas o
patógenos aéreos
…tiempos de generación de 2 a 3 horas
Bacterias Gram Positivo
...cocos y bacilos (con excepción deDeinococcus, este es un grupofilogené ticamente coherente)
...incluye formadores de endoesporas, bacteriasácido lácticas , la mayoría de los cocosaerobios y anaerobios, corineformes,actinomicetos y la mayoría de lasmicoplasmas quienes están relacionadas aClostridium, pero sin pared celular
...Heliobacterias, fotosinté ticas
Géneros principales de bacterias gram positivas
Grupo de bajo contenido de GC: Clostridium y relativosClostridium, Bacillus, Thermoactinomyces, Sporosarcina,Acetobacterium, Streptococcus, Peptococcus,Lactobacillus, Staphylococcus, Ruminococcus,Mycoplasmas, Acholeplasma, Spiroplasma
Grupo de alto contenido de GC: ActinomicetosActimyces, Bifidobacterium, Propionibacterium,Streptomyces, Nocardia, Actinoplanes, Arthrobacter,Corynebacterium, Mycobacterium, Micromonospora,Frankia, Cellulomonas, Brevibacterium
Subdivisión fotosintética:Heliobacterium, Heliospirillum, Heliobacillus
Glycolípidos en las Mycobacterias
Cianobacterias
...actualmente se agrupan principalmente por
caracteres morfológicas
...filamentosas y ramificadas (filogenéticamente
coherente)
...unicelulares ( filogenéticamente diversas)
...algunas forman heterocistos (fijación de N2)
…algunas producen akinetos
...algunas almacen un polímero de asp-arg
(cianoficinas)
...posiblemente precursores de plastidio eucariota
Cianobacterias...actualmente se agrupan principalmente por
caracteres morfológicas
...filamentosas y ramificadas (filogenéticamente
coherente)
...unicelulares ( filogenéticamente diversas)
...algunas forman heterocistos (fijación de N2)
…algunas producen akinetos
...algunas almacen un polímero de asp-arg
(cianoficinas)
...posiblemente precursores de plastidio eucariota
Grupo GéneroGrupo IUnicelulares; célulassencillas o agregadoscelulares
Grupo IIPleurocapsalean; sereproducen formandopequeñas células esféricasllamadas baeocitosproducidos por fisiónbinaria múltiple
Grupo IIIOscillatorian; filamentosasque se dividen en un planosencillo por fisión binaria
Grupo IVNostocalean; célulasfilamentosas que producenheterocistos
Grupo VRamificadas; las células sedividen formandoramificaciones
Gleothece, Gloeobacter,Synechococcus, Cyanothece,Gleocapsa, Synechocystis,Chamaesiphon
Dermocarpa, Xenococcus,Dermocarpella, Pleurocapsa,Myxosarcina, Chroococcidiopsis
Oscillatoria, Spirulina, Arthrospira,Lyngbya, Microcoleus,Pseudanabaena
Anabaena, Nostoc, Calothrix,Nodularia, Cylinodrosperum,Scytonema
Fischerella, Stigonema,Chlorogloeopsis, Hapalosiphon
Proteobacterias
...el grupo fisiológico más diverso
...consiste de cinco subdivisiones reconocidas:
alfa, beta, gamma, delta y epsilon
...organotrofos y litotrofos
Géneros principales de bacterias púrpuras “fotosintéticas”*
Alfa:Rhodospirillum*, Rhodopseudomonas*, Rhodobacter*,Rhodomicrobium*, Rhodovulum*, Rhodopila*, Rhizobium,Nitrobacter, Agrobacterium, Aquaspirillum,Hyphomicrobium, Acetobacter, Gluconobacter,Beijerinckia, Paracoccus, Pseudomonas (algunas especies)
Beta:Rhodocyclus*, Rhodoferax*, Rubrivivax*, Spirillum,Nitrosomonas, Sphaerotilus, Thiobacillus, Alcaligenes,Pseudomonas, Bordetella, Neisseria, Zymomonas
Gamma:Chromatium*, Thiospirillum* y otras bacterias púrpurassulfurosas*, Beggiatoa, Leucothrix, bacterias entéricas,Legionella, Azotobacter, especies de Pseudomonasfluorescentes, Vibrio
Delta:Myxococcus, Bdellovibrio, Desulfovibrio y otras bacteriasreductoras de azufre, Desulfuromonas
Epsilon:Thiovulum, Wolinella, Campylobacter, Heliobacter
*Mas allá del nombre, la moyoría de estas bacterias no son fotosintetizadoras.Se incluye un asterístco (*) al final del nombre de representantes fototrofos .
Bacterias FOTOTROFICASBacterias púrpura sulfurosas4 Bacterioclorofilas a ó b.4 Aparato fotosintético contenido en complejos
membranosos esféricas o laminales contínuoscon la membrana plasmática.
4 Donante de electrones: H2, H2S, S.4 Tipo fotosíntesis: anoxigénica.4 Deposición de S; dentro de la célula.4 Anaerobios obligados.4 Fotolitotrofos.4 Mótiles con flagelo polar; algunos tienen flagelos
peritríqueo.4 45-70 %GC
Capítulo 100
Volumen II, Págs. 2111-2140.
The Prokaryotes
Introduction to the Proteobacterias.
Joz de Ley
Subdivisión Gamma
4Superfamilia I (rRNA)
4Superfamilia II (rRNA)
4Otros
Gamma: Superfamilia I (rRNA)
4Enterobacteriaceae (aprox. 25 géneros)
4Aeromonadaceae (1 género)
4Vibrionaceae (aprox. 30 spp.)
4Pasteurellaceae (aprox. 30 spp.)
4 Otros: Colwellia (barofílicos obligados), Alteromonas(aerobios, quimiorganotrofos que requieren agua marina),Ruminobacter (pequeño bacilo, anaerobio estrictofermentador dependiente de succinato).
…superfamilia I (rRNA)
Relativamente pequeños bacilos rectos oencurvados (0.2-1.5 X 0.3-3.5, hasta 6 µm)o cocoides (Pasteurellaceae); no formanesporas ni microquistes; muchos requierenfactores de crecimiento (vitaminas, aminoácidos, etc.); quimioorganotrofos; mayoríaaerobios y/o fermentadores; variospatógenos humanos: salmonellosis,shigellosis, plaga, cólera, varias formas dediarreas y gastroenteritis, conjuntivitis …
Gamma: Superfamilia II (rRNA)
4Pseudomonas (“versión original”; desde el 1894,bacilos aerobios, Gram negativos, con flagelos polares)
4Marinomonas4Halomonadaceae (bacilos aerobios halofílicos
moderados y quimioorganotrofos; Halomonas, Deleya)
4Oceanospirillum4Azotobacter, Azomonas (fijadores libres de N2)
4Acinetobacter, Moraxella, Psychrobacter,Xanthomonas
…superfamilia II (rRNA)
Comunes en suelo, agua y ambientesmarinos; algunos patógenos oportunistas opatógenos de plantas, animales y humanos(aunque usualmente no son tan letales comorRNA Tipo I); casi todos aerobios estrictos.
…superfamilia II (rRNA)
4 Legionella (causantes de pneumonía humana)
4 Francisella (causante de tularemia en humanos yanimales)
4 Cardiobacterium (bacilos facultativos, fermentanglucosa a ác. láctico, flora nativa de la cavidadoral, nasal faringe.
4 Bacterias fototróficas: Chromatiaceae
4 Oxidadoras-S, “colorless”: Beggiatoa, Leucothrix
4 Methylomonas (Oxidadoras de metano)
Beta: Superfamilia III (rRNA)
4 Familia Neisseriaceae
4 Género Chromobacterium (facultativos “violetas”)
4 Aquaspirillum
4 Alcaligenaceae
4 Thiobacillus
4 Nitrosomonas y oxidadores de amonia a nitrito)
4 Metanotróficos obligados
4 Otros
…Superfamilia III (rRNA)
Superfamilia extremadamente heterogénea,algunas fototrofas y quimiolitotrofas; lamayoría son quimiorganotrofas que nofermentan; muchas de suelo y agua.
Alfa: Superfamilia IV (rRNA)
4 Muy heterogénea, muchos fototrofos (familiaRhodospirillaceae), quimiolitotrofos yquimiorganotrofos
4 Agrobacterium, Rhizobium, Acetobacter,Zymomonas
4 Beijerinckia, Azorhizobium, Bradyrhizobium,Xanthobacter, Rhodopseudomonas, Nitrobacter,Blastobacter
4 Bacterias con prosteca y gemadoras:Hyphomicrobium, Caulobacter
Subdivisión Delta
4Bacterias reductoras de S:Desulfotomaculum, Desulfovibrio,Desulfuromonas, etc.
4Bdellovibrio
4Myxococcales (quimioorganotrofosaerobios, “gliding motility”, generalmentepigmentados, unicelulares o agregados,forman cuerpos fructíferos y producenmyxoesporas o myxoquistes.
Bdellovibrio
Subdivisión Epsilon
4Bacilos Gram negativos; bacilos, vibroideso helicales.
4Un Orden: Campylobacterales4Dos familias: Campylobacteraceae &
Helicobacteraceae4Microaerofílicos y mótiles4No patógenos humanos; C. fetus causante
de enfermedades reproductivas y abortos enobejas y ganado
…diversidad biológica
4Diversidad morfológica4Diversidad fisiológica4Diversidad metabólica4Diversidad mecanismos de locomoción4Diversidad mecanismos de resistencia a
condiciones adversas4Diversidad estilos de vida4Diversidad mecanismos de reproducción
Number of species Material held in culturecollections
Group Known Estimated Totalnumber
Knownspecies
(%)
Estimatedspecies
(%)
Algae
Fungi
Prokaryotes
Viruses
40,000
69,000
4,204
5,000
60,000
1,500,000
40,000 to
3,500,000
130,000
1,600
11,500
2,300
2,200
4.0
16.7
54.7
44.0
2.6
0.8
0.07 to 5.8
1.7
Canhos & Manfio (2000). Applied Microbial Systematics. Kluwer Academic Pub.
Otros “web sites”
• Sobre filogenia:
4RDP, www.cme.msu.edu/RDP
4Species 2000, www.sp2000.org
4Tree of life,phylogeny.arizona.edu/tree/phylogeny.html
Nomenclatura:
4List of bacterial names with standingnomenclature: www-sc.cict.fr/bacterio/
4Latin names (guidelines):www.bdt.org.br/bdt/about/truper/
Otros “Databases”:
4Pendiente