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Phylum

  1. 1. Phylum: Proteobacteria Constituyen el grupo taxonómico de bacterias mas numeroso. Incluyen una gran variedad de patógenos, tales como Escherichia, Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Neisseria gonorrhoeae y muchos otrosCampylobacter jejuni (ε)(Galería Wikipedia)
  2. 2. Todas las proteobacterias son Gram negativas, conuna pared celular formada principalmentede lipopolisacáridos, su morfología es muy variableLa nutrición esusualmenteheterótrofa,pero hay dosgrupos querealizanla fotosíntesis, Salmonella. (Galería Wikipedia)
  3. 3. Se separan en cinco clases designadas por laletra griega:Alfaproteobacteria, betaproteobacteria,gammaproteobacteria, deltaproteobacteria yepsilonproteobacteria.En la actualidad se hansecuenciado más de 258genomas deproteobacteriasMuestran una grandiversidadfilogenética, fisiológica, morfológica yambiental
  4. 4. AlphaproteobacteriasGénero Dimensiones Oxigeno Características Morfología (um)Rhodosphirillum. 0.7-1.5 Anaerobia fotosintéticos Células espiralesBacterias púrpura -micro aerobia con flagelo polar.no del azufre: -aerobiaAgrobacterium 0.6-1.0 x 1.5-3.0 Aerobio Invaden plantas y Móviles, flagelo pueden causar perítrico tumoresCaulobacter 0.4-0.6 x 1-2 Aerobio Heterótrofo y Forma vibrio, oligotrofo. División flagelo. celular asimétricoHyphonicrobium 0.3-1.2 x 1-3 Aerobio Forma ovalo con prosteca polarNitrobacter 0.5-0.8 x 1.0-2.0 Aerobio Oxida nitrito a Forma de pera, a nitrato veces móvil por flageloRhizobium 0.5-0.9 x 1.2-3.0 Aerobio Invade plantas. Barra móvil con Nitrificante flageloRickettsia 0.3-0.5 x 0.8-2.0 Aerobio Obligado parásito Barra corta no intracelular móvil
  5. 5. Bacterias púrpuras no del azufre• morfológicamente diversas• metabólicamente flexible – en general crece anaeróbicamente como Rhodospirillum fotoorganoheterótrofo anoxigénico • tiene bacterioclorofila a o b en fotosistemas situados en membranas que son continuación de la membrana plasmática • algunos pueden emplear bajos niveles de H2S como fuente de electrones – en ausencia de luz, la mayoría crecen aeróbicamente como quimioorganotrofos – en ausencia de luz, algunos llevan a cabo fermentaciones y crecen anaeróbicamente• Se encuentran en fangos, lagos y balsas con abundante materia orgánica y bajos niveles de azufre. Algunas Rhodospirillum especies son marinas• todas son α-proteobacterias excepto el género Rhodocyclus (β-proteobacteria). Los géneros más característicos son Rhodobacter, Rhodopseudomonas y Rhodospirillum. -
  6. 6. Rickettsia y CoxiellaSon de distinta clase pero se estudian juntas porquetienen importantes similitudes• género Rickettsia (α) orden Rickettsiales; familia Rickettsiaceae• género Coxiella (γ) orden Legionellales; familia CoxiellaceaeTodas las especies son parásitas o mutualistas,crecen en los eritrocitos de vertebrados,macrófagos y las células del epitelio vascular. Amenudo viven en artrópodos que se alimentan desangre que actúan como vectores o comohuéspedes primarios
  7. 7. Ciclo de vida parásito Rickettsia Coxiellapenetra en el huésped induciendo la fagocitosis penetra en el huésped induciendo la fagocitosis abandonan el fagosoma permanece en el fagosoma se reproducen en el citoplasma se reproducen en el fagolisosoma la célula huésped estalla la célula huésped estalla
  8. 8. Las Caulobacteraceae e Hyphomicrobiaceae Prosteca: Extensión celular que incluye membrana plasmática y que es más estrecha que la célula madura Pedúnculo: Apéndice no vivo Hyphomicrobium producido por la célula y que se extiende desde ella Reproducción por gemaciónCaulobacter
  9. 9. RhizobiaceaeRhizobium leguminosarumBacilos móviles gram negativos, frecuentemente contienen gránulos de poli- - hydroxybutyrate.En condiciones adversas se vuelven pleomorfosCrecen simbióticamente como bacteroides fijadores de nitrógenos entre nódulos de las raíces de las leguminosasAgrobacterium tumefaciensNo estimula la formación de nódulos ni fija nitrógenoInvaden la copa, las raíces y los tallos de muchas plantas; transforma las células infectadas de la planta en tumores que proliferan de forma autónoma.
  10. 10. Nitrificación• conversión de amonio en nitrato por la acción de dos géneros – e.g., Nitrosomonas – amonio a nitrito (Beta-proteobacteria) – e.g., Nitrobacter – nitrito a nitrato (Alpha- proteobacteria)• importancia del nitrato – fácilmente asimilable por las plantas – se pierde en el suelo por lixiviado y desnitrificación• son gram-negativos, aeróbicos, que no diferencian endosporas• las bacterias cuyo nombre comienza por “nitroso” oxidan el amonio a nitrito, las quecomienzan por “nitro” oxidan nitrito a nitrato• se encuentran en varios taxa – clase Betaproteobacteria; familia Nitrosomonadaceae: ej. género Nitrosomonas (se encuentra en fangos, suelos, aguas dulces y saladas) y Nitrosospira (se encuentra en el suelo) – clase Alphaproteobacteria; family Bradyrhizobiaceae : ej., género Nitrobacter (se encuentra en suelos, aguas dulces y saladas) – clase Gammaproteobacteria • familia Ectothiorhodospiraceae – ej., género Nitrococcus (Marina) • Familia Chromatiaceae – ej. genus Nitrosococcus (Marina obligada)
  11. 11. β-proteobacteria Genero Dimensiones Oxigeno Caracteristicas Morfologia Bordetella 0.2-0.5 x 0.5-2.0 Aerobio Requieren de Cocobacilos no sulfuro organico moviles y nitrogeno. Parasitos mamiferos Burkholderia 0.3-1.0 x 1-5 Aerobio Puede ser Un solo flagelo o patógeno penacho en el polo Neisseria 0.6-1.0 Aerobio Habita en la Coco en pares membrana con lado plano mucosa de los mamiferos Nitrosomonas Varios tamaños Aerobio Oxida el Forma de barra amonio a nitrito Thiobacillus 0.5 x 1-4 Aerobio Oxidoreductora Flagelo polar s sulfuro a sulfato
  12. 12. β-proteobacteriaGenus Neisseria• Coccos gram negativos no móviles, se encuentran frecuentemente por parejas con la cara adyacente aplanada, pueden tener cápsulas y fimbrias• aerobios químiorganotrofos, oxidasa positivos y, en general, catalasa positivo• Habitan en las mucosas de los mamíferos – algunos son patógenos de humanos • Neisseria gonorrhoeae – gonorrea • Neisseria meningitidis - meningitis
  13. 13. β-proteobacteria Burkholderia cepaciaBurkholderia cepacia • degrada > 100 moléculas orgánicas – muy activos en el reciclaje de materia orgánica • patógeno de plantas • pude provocar enfermedades en pacientes hospitalizados – en particular es problemático en pacientes con fibrosis císticaGénero Bordetella • cocobacilo gram negativo – algunos tienen cápsula Bordetella pertussis • aerobios quimiorganotrofos – metabolismo respiratorio – requiere azufre orgánico y aminoácidos para crecer • parásitos de mamíferos que se multiplican en las células epiteliales respiratorias • e.g., Bordetella pertussis – no móvil y encapsulada – causa la Tos ferina
  14. 14. β-proteobacteriaGénero Thiobacillus• se encuentra en el suelo y hábitats acuáticos – produce ácido sulfúrico que puede provocar corrosión del hormigón y estructuras metálicas – puede aumentar la fertilidad del suelo desprendiendo sulfato – se emplea en el lixiviado de metales en minas de baja calidad
  15. 15. γ-proteobacteria Clase Gammaproteobacteria Principales grupos de γ-proteobacterias •Es el grupo de bacterias más diverso •Se han secuenciado 133 genomas •Incluye importantes patógenos y numerosas especies de interés ambiental
  16. 16. γ-proteobacteria
  17. 17. γ-proteobacteria Family Chromatiaceae• son las típicas bacterias púrpura del azufre (anaerobios estrictos)• frecuentemente fotolitoautótrofos – emplean H2S como donador de electrones (depositan gránulos de azufre internamente, eventualmente oxidan azufre a sulfato) – pueden emplear hidrógeno como donador de electrones• se encuentran frecuentemente en zonas anaerobias ricas en azufre de lagos – se pueden producir afloramientos en los pantanos y lagunas• ej., géneros Thiospirillum, Thiocapsa, and Chromatium
  18. 18. γ-proteobacteria Orden Thiotrichales-contiene varios géneros de bacterias del azufre incoloras-los géneros mejor estudiados son Beggiatoa, Leucothrix and ThiothrixLeucothrix • aeróbicos químioorganotrofos que se dispersan formando gonidios Síntesis de zarcillos L. mucorBeggiatoa-es microaerófilo y forma filamentos sin vaina-metabolismo versátil – puede oxidar H2S a azufre (depositado en vesículas internas formadas por invaginaciones de la membrana plasmática) – puede crecer heterotróficamente con acetato como fuente de carbono – algunos son autótrofos – crecen en hábitat azufrados
  19. 19. γ-proteobacteriaThiothrix • relacionado con Leucothrix • forman filamentos con vaina • quimiolitotrofos oxidan sulfuro de hidrógeno, depositan gránulos de azufre internamente, mixotrofos (combinan la autotrofía con la heterotrofía) ) • emplean fuentes de energía inorgánicas y fuentes orgánicas de carbono) • ciclo de vida similar a Leucothrix – los gonidios se desprenden del extremo abierto de una vaina • se encuentran en aguas ricas en azufre y sistemas de tratamiento de lodos residuales
  20. 20. γ-proteobacteria Orden Methylococcales• morfológicamente diversos – ej., genus Methylococcus – esféricos, no móviles – e.g., genus Methylomonas – bacilos rectos curvados y ramificados con un solo flagelo polar) – casi todos tienen algún tipo de fase de reposo a menudo consiste en un cisto similar al de las azobaterias• Metilotrofos (emplean compuestos de un solo carbono como fuente de energía y poder reductor como el metano, metanol) Orden Pseudomonadales Los generos Pseudomonas y Azotobacter son los principalesImportancia práctica de las pseudomonas • metabólicamente versátiles • Químioorganotrofos – degrada una gran variedad de moléculas orgánicas • fija nitrógeno en forma no – mineralización simbiótica • degradación microbiana de compuestos y materiales • muy abundantes en suelos y orgánicos a sustancias inorgánicas agua • importantes en investigación. Modelos experimentales • algunos son patógenos de plantas y animales • algunos causan el deterioro de comida refrigerada – pueden crecer a 4 C
  21. 21. γ-proteobacteria• Tres ordenes de γ-proteobacteria contienen géneros muy importantes desde el punto de vista práctico, todos ellos tienen una sola familia: – Enterobacteriales – Vibrionales – PasteurealesOrder Enterobacteriales• contiene 1 familia, Enterobacteriaceae; 41 géneros – conocidas como enterobacterias o bacterias entéricas• anaerobios facultativos• quimioorganotrofos que degradan azúcares mediante rutas glicolíticas – pueden degradar el piruvato a ácido fórmico (fermentación ácido fórmica)
  22. 22. γ-proteobacteriaOrder Enterobacteriales• contiene 1 familia, Enterobacteriaceae; 41 géneros – conocidas como enterobacterias o bacterias entéricas• anaerobios facultativos• quimioorganotrofos que degradan azúcares mediante rutas glicolíticas – pueden degradar el piruvato a ácido fórmico (fermentación ácido fórmica)
  23. 23. γ-proteobacteriaOrder EnterobacterialesImportantes bacterias entéricas patógenas• Salmonella – fiebres tifoideas (S. typhi) y grastroenteritis (S. typhimurium)• Shigella – disentería bacilar• Klebsiella – neumonía (K. pneumoniae)• Yersinia – Peste bubónica (Y. pestis)• Erwinia – Patógenos de plantas de cultivo, producen marchitamiento (E. amylovora, destruye manzanos y perales)Escherichia coli• probablemente la bacteria mejor estudiada• es un organismo modelo en investigación E. coli K12 y E. coli DH5• vive en el tracto digestivo de los animales• se emplea como organismos indicador de contaminación fecal en agua• algunas cepas son patógenas – gastroenteritis E. coli O157:H7 (enterohemorrágica) – infecciones del tracto urinario E. coli CFT073
  24. 24. γ-proteobacteriaOrder Enterobacterialespara la identificación en de géneros de enterobacterias se emplean llaves dicotómicas.• ONPG: -Galactosidasa• VP: Voges-Proskauerson el fundamento de los métodos API 10 y API 20También se identifican con medios selectivos y diferenciales
  25. 25. γ-proteobacteria Agar verde brillanteLactose and Saccharose are thecarbohydrates in the medium. Phenol Redis the pH indicator that turns the mediuma yellow color with the formation of acidwhen lactose and/or sucrose is fermented.Sodium Chloride maintains the osmoticbalance in the medium. Brilliant Greeninhibits gram-positive bacteria and mostgram-negative bacilli other thanSalmonella spp. Lactose/sucrosefermenters are usually inhibited.11 BactoAgar is the solidifying agent.MacConkey Es el medio primario selectivo y diferencial que se emplea mas a menudo; contiene violeta cristal para inhibir el crecimiento de cocos grampositivos y rojo neutro como indicador de pH, que le otorga propiedades diferenciales. Los bacilos gramnegativos crecen fácilmente ; los fermentadores de lactosa producen metabolismo ácidos que disminuyen el pH de medio próximo a la colonia. En esa zona el rojo neutro vira al rojo. Los no fermentadores de lactosa permanecen incoloros y translúcidos.
  26. 26. γ-proteobacteria EMBPeptone is a source of nitrogen and other nutrients in the formulation. Eosin and methylene blue are dyeswhich combine to form a precipitate at an acid pH. The dyes act both as pH indicators and inhibitors. Gram-positive bacteria are partially inhibited on the medium. Lactose and Sucrose are fermentable carbohydrates.Phosphate acts as a buffer. Bacto Agar is a solidifying agent.
  27. 27. γ-proteobacteriaOrder Vibrionales Vibrio fischeri• contiene 1 familia, Vibrionaceae; 6 géneros • bioluminiscente• la mayoría acuáticos – emisión de luz catalizada por – de vida libre la luciferasas – algunos son patógenos importantes – también se observa en al – algunos son simbiontes en los órgano luminiscentes de los peces menos dos especies de Photobacterium• muy relacionados con otros dos órdenes – Enterobacteriales and Pasteurellales • puede emplear AMP cíclico como fuente de C, N, and PVibrio cholerae • de vida libre• causa el cólera• su genoma ha sido secuenciado – tiene dos cromosomas circulares Bioluminiscencia de V. fischeri – las copias de algunos genes están en ambos cromosomas
  28. 28. γ-proteobacteriaOrder Pasteurellales• poco diversa pero contiene importantes patógenos• Pasteurella multilocida – Cólera aviar• Pasteurella haemolytica – neumonia en ganado vacuno, ovino y caprino• Haemophilus influenzae – diversas enfermedades incluida la meningitis infantil. Fue el primer organismo cuyo genoma fue secuenciadoHaemophilus influenzae (Coloracion de Gram,hémocultivo) Haemophilus influenzae (En agar sangre)
  29. 29. δ y ε-proteobacteria Clase Deltaproteobacteria Clase Epsilonproteobacteria• muy diversa • es la clase menos diversa de las – se divide en dos amplios grupos proteobacterias • Predadores quimiorganotrofos • un orden, Campylobacteriales; dos aerobicos familias, Campylobacteriaceae y • reductores de azufre y sulfato Helicobacteraceae quimiorganotrofos anaeróbicos
  30. 30. ε-proteobacteriaCampylobacter y Helicobacter son patógenosmuy importantes Premio Nobel 2005, Barry J. Marshall and J. Robin Warren Campylobacter jejuniIntoxicaciones alimentarias a lo largo del año 1996 en USA
  31. 31. δ-proteobacteriaStigmatella Myxococcus Myxococcusaurantiaca fulvus stipitatusLas mixobacterias (Stigmatella yMyxococcus) son un interesantegrupo de bacterias deslizantes queforman cuerpos fructíferos encondiciones de carencia nutricional. Margen de una colonia de Mixobacterias agrupadas en Mixobacterias cuerpos fructiferos Mixobacterias agrupadas en cuerpos fructiferos Diferenciación progresiva en mixosporas
  32. 32. δ-proteobacteria Bdellovibrio es la bacteria depredadora mejor caracterizada. Taladra la pared celular e invade el periplasma en el que se reproduce hasta lisar la bacteria.

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