TAXONOMIA BACTERIANA INTRODUCCION

El creador de la Taxonomía fue el botánico sueco Carl von Linneo, Quien había conseguido una sistemática filogenética para los metazoos,el éxito de este sistema residía en la complejidad morfológica de animales y vegetales, así como en el estudio de la ontogenia y el conocimiento de los fósiles existentes. Ante estas circunstancias, los primeros microbiólogos reconocieron las ventajas de esta clasificación e intentaron trasladarla hasta los microorganismos, pero la simplicidad morfológica de los microorganismos, las características de su desarrollo y la ausencia de fósiles condujeron estos planteamientos hacia un completo fracaso. En tiempos de L. Pasteur y F. Cohn los bacteriólogos luchaban frente a cuestiones básicas relacionadas con la naturaleza de las bacterias, su pleomorfismo, la dificultad de su aislamiento y cultivo, así como la investigación de un número suficiente de caracteres que proporcionasen diferenciaciones útiles para su identificación. Era evidente que no resultaba importante establecer un sistema taxonómico natural de clasificación; probablemente lo más interesante en aquellos momentos se basaba en la ubicación de las bacterias en el 3er Reino de Haeckel (Monera), así como la proximidad de las mismas respecto a las algas azules. De acuerdo a estos principios se construye un sistema simple de formas genéricas cuya base era la fisiología y morfología de las bacterias. Hasta mediados del siglo 19 se conocían sólo dos reinos; animal y vegetal. Luego de comenzar a conocerse la existencia de microorganismos, en 1866, Ernst Kaeckel creó un tercer reino que llamó los Protistas. Con el desarrollo del microscopio fue posible el reconocimiento de las células eucariotas y procariotas y eso condujo a la ubicación de las bacterias en un reino separado de microorganismos sin núcleo al que se le dio el nombre de Procariotae, tal como lo propuso Robert G. E. Murray en 1968. En 1969, R. H. Whittaker propuso un sistema de clasificación en cinco reinos: _ Monera, incluye a todos los microorganismos procariotas. _ Protista, incluye a los microorganismos eucariotas unicelulares o multicelulares. _ Fungi, reino que incluye a los hongos en sus diversas formas. _ Plantae, corresponde al reino vegetal _ Animalia, corresponde al reino animal. Posteriormente, nuevas técnicas de biología molecular se usaron para estudiar la composición del ARN ribosómico y revelaron que hay realmente dos tipos de células procariotas (arqueas y bacterias) y un tipo de células eucariotas. En 1978, Carl R. Woese propuso elevar los tres tipos de células a un nivel por encima del reino, llamado dominio y de ahí surgió el sistema de clasificación de tres dominios que se conoce en la actualidad y que comprende: Bacteria (procariotas unicelulares cuya pared celular contiene peptidoglucano) Arquea (procariotas unicelulares cuya pared celular no tiene peptidoglucano) Eukaria (todos los eucariotas)

MANUAL BERGEY DE BACTERIOLOGÍA SISTEMÁTICA Para la clasificación, identificación y nomenclatura de las bacterias, la mejor referencia que existe es el Bergey's Manual of Sistematic Bacteriology, conocido como el Manual Bergey. La edición más reciente está siendo publicada progresivamente, y estará constituida por 5 volúmenes, en ella estarán incluidas todas las especies de bacterias conocidas para la fecha, esta edición tiene un análisis filogenético basado en la secuenciación del ARN r, del ADN y de las proteínas.

Para poder comprender la gran diversidad de organismos existentes es preciso agruparlos y organizar los grupos generales en una estructura jerárquica sin superposiciones. De eso se encarga la TAXONOMÍA: (taxis = orden, rango), que en su sentido más amplio se descompone en tres partes independientes pero interrelacionadas:

_ Clasificación: Es la estructuración de los organismos en grupos o taxones en función de semejanzas mutuas o del parentesco evolutivo

_ Nomenclatura: Es la rama de la taxonomía que se ocupa de la asignación de nombres a grupos taxonómicos de conformidad con normas publicadas.

_ Identificación Constituye el lado práctico de la taxonomía, el proceso de establecer que un determinado organismo pertenece a un taxón reconocido.

Aspectos de la taxonomía:

� Identificar y describir del modo más completo posible, las unidades taxonómicas básicas, las especies.

� Desarrollar un sistema para ordenar y catalogar estas unidades

Las especies como unidades de clasificación Una especie constituye un grupo de individuos (o poblaciones clonales, en el caso de los microorganismos) que presentan un grado elevado de semejanza fenotípica, siendo, al mismo tiempo, claramente diferenciable de los integrantes de otros conjuntos del mismo tipo general. De un modo ideal, las especies deberían caracterizarse basándose en la descripción completa de sus fenotipos o incluso de sus genotipos. La práctica taxonómica no llega a estos ideales ya que en la mayor parte de los grupos de seres vivos la descripción del fenotipo es fragmentaria y la caracterización del genotipo es incompleta. TIPOS DE CLASIFICACIÓN EN BACTERIAS. FENÉTICA. Las agrupaciones se realizan en función de la semejanza en sus características fenotípicas. (Morfología, tinción de Gram., movilidad, tolerancia al Oxígeno, fermentación de azúcares, etc.). Los caracteres fenotípicos de más fácil determinación son los estructurales y anatómicos que pueden observarse directamente. La clasificación de las bacterias constituye una excepción dada su extrema simplicidad estructural, esto hace que se disponga de un rasgo demasiado reducido de caracteres para poder hacer una identificación adecuada. Es por esto que la taxonomia bacteriana utiliza propiedades, bioquímicas, fisiológicas, ecológicas, para añadir a las propiedades estructurales. La clasificación de las bacterias se basa en atributos funcionales, la mayor parte de las bacterias sólo pueden identificarse por lo que hacen y no solo por su apariencia. El estudio de estas propiedades funcionales conlleva a la realización de experimentos, por lo tanto nunca se podrá estar seguro de haber llevado a cabo los experimentos adecuados con fines taxonómicos La morfología de una bacteria es el resultado de la expresión de un gran número de genes que controlan enzimas, las cuales a su vez determinan la síntesis de diversos componentes estructurales La morfología tiene un cierto grado de independencia de las influencias ambientales y en general las bacterias presentan las mismas formas y estructuras en los diversos ambientes en los que se desarrollan. La morfología es por lo general una característica estable genéticamente y no sufre amplios cambios como resultado de mutaciones en un solo gen. La morfología de una bacteria es fácil de determinar con la ayuda de un microscopio. Entre las características no morfológicas que tienen valor taxonómico tenemos: composición química de la pared celular, inclusiones citoplasmáticas y productos de reserva, composición química de la cápsula, pigmentos, requerimientos nutricionales, capacidad para usar diferentes fuentes de carbono, nitrógeno, azufre y energía, productos de fermentación, necesidades gaseosas, requerimientos y tolerancias de temperatura y pH, sensibilidad a antibióticos, patogenicidad, relaciones simbióticas, características inmunológicas, hábitat, etc.

Algunas de estas características pueden no ser aplicables en un grupo en particular, dependiendo del caso variarán el número y tipo de los datos recopilados para efectuar una buena clasificación. El enfoque clásico es casual y no sistemático, pero resulta muy útil para algunos grupos de bacterias. NUMÉRICA. Agrupamiento mediante métodos numéricos de unidades taxonómicas basadas en la semejanza general determinada por comparación de numerosas características, recibiendo cada una de las cuales el mismo valor (deben compararse muchas características, a veces cientos). Una vez realizado el análisis de caracteres, se calcula, para cada par de cepas del grupo, un coeficiente de asociación que determina la concordancia de los caracteres que presentan ambas bacterias. FILOGENÉTICA. Está basada en las relaciones evolutivas más que en las semejanzas generales. En bacterias, donde no existe abundancia de fósiles que permita conocer su evolución, se hizo muy complicado. En la actualidad la comparación directa del material genético y sus productos, ARN y proteínas, permite superar muchos de estos problemas. CARACTERÍSTICAS UTILIZADAS EN TAXONOMÍA 1.-CLÁSICAS. Morfología (bacilos, cocos, espirilos...). Fisiología y Metabolismo (aero-anaerobiosis, fermentación azúcares). Ecología. Análisis genético (capacidad transferencia por transformación). 2.- MOLECULARES. Secuencia de aminoácidos de proteínas con la misma función. Movilidad electroforética Hibridación de ácidos nucleicos Comparación de ácidos nucleicos: % G+C = [(G+G) / (A+T+G+C)] 100 Secuenciación de ácidos nucleicos NOMENCLATURA BACTERIANA: De acuerdo con la convención que establece el sistema binomial de nomenclatura, cada especie biológica lleva un nombre latinizado que consiste en dos palabras: la primera indica en grupo (género) a que pertenece la especie, y la segunda palabra indica la especie de ese género: por ejemplo, Escherichia coli, Escherichia (nombre genérico – género) y coli (nombre específico – especie). En la ordenación taxonómica de un grupo biológico, las distintas especies se van agrupando sucesivamente en una serie de categorías de orden superior: género, familia, orden clase, y división (o phylum). Esta es la llamada ordenación jerárquica, porque cada categoría, en la serie descendente, agrupa un número cada vez mayor de unidades taxonómicas, basándose en un número cada vez menor de propiedades compartidas Principales Taxones bacterianos. Dominio Bacteria (Eubacteria) Reino Proteobacteria

Sección γ-Proteobacteria Clase Zymobacteria Orden Enterobacteriales Familia Enterobacteriaceae Género Escherichia Especie E. coli Morfovar propiedades morfológicas Biovar propiedades bioquímicas Serovar propiedades antigénicas Fagovar sensibilidad a fagos Patovar propiedades patogénicas