clase 10

Diversidad de procariotas
Taxonomía. Filogenia. Ejemplos de
grupos de relevancia ambiental.
Clase 10
Microbiología Ambiental
2016
Ambientes naturales
Taxonomía
Necesidad de orden
en la mente humana
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
Necesidad de clasificación
Sistema de clasificación
El humano necesita reconocer cosas
Nombrar
La diversidad biológica es grande
Patrones recurrentes
Criterios para clasificar/
nombrar/identificar
TAXONOMIA
No sirven números
unidades
Relaciones naturales
Asumimos que:
Æ hay un orden en la naturaleza
Æ existen discontinuidades
Æ entonces, podemos reconocer unidades
Æ el reconocimiento está directamente relacionado a los métodos de observación
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
Categorías taxonómicas
Canis lupus
Canis
Canidae
Carnivora
Mammalia
Chordata
Eucarya
Especie
Género
Familia
Orden
Clase
Filo
Dominio
Reconocimiento de
unidades biológicas
Qué es una especie?
CONCEPTO BIOLOGICO DE ESPECIE: basado en la repr. sexual
1. Agamospecies
2. Biological
3. Cohesion
4. Cladistic
5. Composite
6. Ecological
7. Evolutionary Significant Unit
8. Evolutionary
9. Genealogical Concordance
10. Genotypic Cluster Definition
11. Reproductive competition
una especie es un grupo de
poblaciones naturales cuyos
miembros pueden cruzarse entre
sí, pero no pueden hacerlo con
los miembros de poblaciones
pertenecientes a otras especies
12. Hennigian
13. Internodal
14. Morphological
15. Non-dimensional
16. Phenetic
17. Polythetic
18. Phylogenetic
19. Recognition
20. Successional
21. Genetic
22. Taxonomic
vertebrates
l invertebrates
(insects, nematodes)
l plants
l fungi
l lichens
l algae
l prokaryotes
l
el aislamiento reproductivo respecto de otras poblaciones es crucial
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
Conceptos universalmente aplicables
1. Agamospecies
2. Biological
3. Cohesion
4. Cladistic
5. Composite
6. Ecological
7. Evolutionary Significant Unit
8. Evolutionary
9. Genealogical Concordance
10. Genotypic Cluster Definition
11. Reproductive competition
t
h
e
o
r
y
l
o
a
d
12. Hennigian
13. Internodal
14. Morphological
15. Non-dimensional
16. Phenetic
17. Polythetic
18. Phylogenetic
19. Recognition
20. Successional
21. Genetic
22. Taxonomic
Evolutionary, cohesive !" universal
phylogenetic
genotypic cluster definition
phenetic, polythetic !" universal
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
Conceptos más aplicados a procariotas
Concepto de especie evolutiva: Linaje poblacional de antecesores –
descendientes que mantiene su identidad de otros linajes y tiene su
propia tendencia evolutiva y destino histórico
Concepto filogenético de especie: Grupo irreductible de organismos,
diagnósticamente distinguibles de otros grupo semejantes y dentro del
cual existe un patrón parental de ascendencia y descendencia.
Concepto fenético de especie: una especie es un grupo de organismos
que son fenotípicamente similares y que parecen diferentes de otros
grupos de organismos.
Descripción de nuevas especies
Descripción de nuevas especies
Descripción de nuevas especies
sample
Para clasificar especies es
necesario tener los
organismos en cultivo puro
Es un trabajo lento y poco
gratificante
Sólo unas 8.000 especies
descritas..
direct plating
most probable number
previous enrichment
Identification & characterization
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
Descripción de nuevas especies
insects
64%
virus
4%
prokaryotes
3%
8%
fungi
protozoa
2%
2%
2%
algae
plants
15% animals
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
ARN Ribosomal
21 Proteínas
16S rRNA
Ribosoma
5S rRNA
34 Proteínas
23S rRNA
Escherichia coli
16S rRNA
ARN Ribosomal 16 S
•  Universal
•  Función conservada
•  Diferentes regiones
•  1500 nucleótidos
•  Grandes bases de datos
Escherichia coli
16S rRNA
El gen del RNAr 16S permite reconstruir filogenias
el RNAr 16S se ha convertido en la molécula de referencia para
! reconstruir la genealogía
! construir el sistema de clasificación
! indentificar diversidad ambiental
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
En general dos organismos con <97% identidad pertenecen a especies distintas
Lo contrario no es cierto!!
one species with genomic and
phylogenetic heterogeneity
one species with 7 genomovars
∆Tm 0 - 10°C - 16S rRNA 98 - 99.9%
Pseudomonas stutzeri
Pseudomonas aeruginosa
Proteus vulgaris
Rahnella aquatilis
one species with 3 genomospecies
RBR 40 - 100% - 16S rRNA 97.8 - 100%
Mycobacterium tuberculosis
Staphylococcus aureus
Amycolatopsis methanolica
Amycolatopsis thermoflava
two species
RBR 21% - 16S rRNA 98.8%
Staphylococcus piscifermentans
Staphylococcus carnosus
Staphylococcus condimenti
three species
RBR 51 - 58% - 16S rRNA 98.9 - 99.9%
10%
Archaea
several species with identical or nearly
identical 16S rRNA
El gen para ARNr 16S NO tiene poder de discriminar perfectamente entre especies
Modif. de Ramón Rosselló-Mora
Número de especies versus número de sequencias en databases Increase of validated species and SSU rRNA databases
600000
10000
9000
8000
6000
300000
5000
4000
200000
Species
7000
400000
SSU
Species
3000
2000
100000
1000
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
0
1981
0
1980
rRNAs sequences
500000
Year
datos a Marzo 2009 Crecimiento aritmé;co en número de especies, geométrico en el número de secuencias 7,987 species vs. 1,782,930 SSU (868,390 acceptable; 368,368 adequate quality) Modif. de Ramón Rosselló-Mora
La enorme mayoría de las secuencias en las bases
de datos son de organismos desconocidos
DATABASES
! 95% de las secuencias son ambientales
Æ  5% de las secuencias son de organismos cultivados
Æ  1% son de especies conocidas!
Pruesse et al., 2007, Nucl Acid Res. 35:7188-­‐7196 Un poco de metodología….
Cómo se obtienen las secuencias de
interés?
1.  Extracción del ADN de toda la muestra
2.  Amplificación del gen para ARN 16S
3.  Clonado
4.  Sequenciado
5.  Análisis de secuencias
Cómo se obtienen las secuencias de
interés?
Células microbianas en una muestra compleja
1. Extracción del ADN de toda la comunidad
ADN Genómico
2. Amplificación por PCR del gen para ARNr 16S
3. Clonado de los productos de PCR
Vector linearizado portando
resistencia a antibióticos
Ligación
Vector con
insertos
Transformación
Células
competentes
E.coli
Clones conteniendo genes de la muestra
3. Clonado de los productos de PCR
Plaqueo en medio sólido conteniendo el antibiótico
(y otro método de selección)
Colonias de clones conteniendo gen16S
Células sin plásmido: Mueren por el antibiótico
Celúlas con plásmido Mueren o son claramente
pero sin inserto:
diferentes
4. Secuenciado del gen 16S
0
500
1000
1500 bp
GM1 (518)
Secuenciado parcial
para 1a identificación
(-90) M13R
M13F (-75)
Secuenciado de clones
(1503) GM4
Secuenciado de aislados
GM3 (8)
GM5 (341)
(1193) GM12
Primers adicionales
para doble secuenciado
5. Análisis de secuencias
" Correcto alineado de las bases homólogas
La mayoría de la diversidad de la vida es
procariota
(Woese 1987)
Diversidad Filogenética
(Woese, 1987)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Diversidad Filogenética
Los originalmente descritos por
Woese
Para los que hay algún
representante en cultivo
Los que sólo se conocen por
sus secuencias
Fila!
(ej.artropoda/chordata)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Hug et al, Abril 2016
Diversidad Filogenética
domain Bacteria (0/1186838/0)
phylum "Actinobacteria" (0/176308/0)
phylum "Aquificae" (0/931/0)
phylum "Bacteroidetes" (0/135261/0)
phylum "Caldiserica" (0/220/0)
phylum "Chlamydiae" (0/413/0)
phylum "Chlorobi" (0/1013/0)
phylum "Chloroflexi" (0/20113/0)
phylum "Chrysiogenetes" (0/11/0)
phylum "Deferribacteres" (0/367/0)
phylum "Deinococcus-Thermus" (0/1720/0)
phylum "Dictyoglomi" (0/22/0)
phylum "Elusimicrobia" (0/143/0)
phylum "Fibrobacteres" (0/279/0)
phylum "Fusobacteria" (0/9355/0)
phylum "Gemmatimonadetes" (0/1161/0)
phylum "Lentisphaerae" (0/1661/0)
phylum "Nitrospira" (0/1192/0)
phylum "Planctomycetes" (0/11003/0)
phylum "Proteobacteria" (0/322871/0)
phylum "Spirochaetes" (0/9292/0)
phylum "Synergistetes" (0/1110/0)
phylum "Tenericutes" (0/3026/0)
phylum "Thermodesulfobacteria" (0/106/0)
phylum "Thermotogae" (0/577/0)
phylum BRC1 (0/395/0)
phylum OD1 (0/137/0)
phylum OP11 (0/93/0)
phylum SR1 (0/227/0)
phylum TM7 (0/2060/0)
phylum WS3 (0/524/0)
phylum "Armatimonadetes" (0/990/0)
phylum "Verrucomicrobia" (0/9197/0)
phylum "Acidobacteria" (0/13454/0)
phylum Firmicutes (0/407377/0)
phylum Cyanobacteria/Chloroplast (0/19304/0)
filo Proteobacteria/Clase Gammaproteobacteria/Orden
Enterobacteriales
phylum "Proteobacteria" (0/322871/0) (selected/total/search matches)
class Alphaproteobacteria (0/65801/0)
order Caulobacterales (0/4163/0)
order Kiloniellales (0/19/0)
order Kordiimonadales (0/84/0)
order "Parvularculales" (0/116/0)
order Rhizobiales (0/22458/0)
order Rhodobacterales (0/12592/0)
order Rhodospirillales (0/6085/0)
order Rickettsiales (0/1763/0)
order Sneathiellales (0/38/0)
order Sphingomonadales (0/9029/0)
order Alphaproteobacteria_incertae_sedis (0/189/0)
unclassified_Alphaproteobacteria (0/9265/0)
class Betaproteobacteria (0/76088/0)
order Burkholderiales (0/53289/0)
order Hydrogenophilales (0/598/0)
order Methylophilales (0/1371/0)
order Neisseriales (0/13230/0)
order Nitrosomonadales (0/704/0)
order "Procabacteriales" (0/0/0)
order Rhodocyclales (0/4212/0)
unclassified_Betaproteobacteria (0/2684/0)
class Deltaproteobacteria (0/26335/0)
order Bdellovibrionales (0/1513/0)
order Desulfarculales (0/21/0)
order Desulfobacterales (0/9481/0)
order Desulfovibrionales (0/3531/0)
order Desulfurellales (0/47/0)
order Desulfuromonadales (0/1330/0)
order Myxococcales (0/2644/0)
order Syntrophobacterales (0/1681/0)
family Syntrophorhabdaceae (0/151/0)
unclassified_Deltaproteobacteria (0/5936/0)
class Epsilonproteobacteria (0/6508/0)
order Campylobacterales (0/6247/0)
order Nautiliales (0/180/0)
unclassified_Epsilonproteobacteria (0/81/0)
class Gammaproteobacteria (0/145725/0)
order Acidithiobacillales (0/618/0)
order Aeromonadales (0/4541/0)
order Alteromonadales (0/9354/0)
order Cardiobacteriales (0/573/0)
order Chromatiales (0/3018/0)
order "Enterobacteriales" (0/31695/0)
order Legionellales (0/1080/0)
order Methylococcales (0/718/0)
order Oceanospirillales (0/5428/0)
order Pasteurellales (0/11234/0)
order Pseudomonadales (0/46851/0)
order "Salinisphaerales" (0/28/0)
order Thiotrichales (0/1557/0)
order "Vibrionales" (0/5653/0)
order Xanthomonadales (0/9043/0)
order Gammaproteobacteria_incertae_sedis (0/2276/0)
unclassified_Gammaproteobacteria (0/12058/0)
class "Zetaproteobacteria" (0/126/0)
order "Mariprofundales" (0/126/0)
unclassified_"Zetaproteobacteria" (0/0/0)
unclassified_"Proteobacteria" (0/2288/0)
filo Proteobacteria/Clase Gammaproteobacteria/Orden
Enterobacteriales/Familia Enterobacteriaceae/Género
Escherichia
order "Enterobacteriales" (0/31695/0) (selected/total/search matches)
family Enterobacteriaceae (0/31695/0)
genus Arsenophonus (0/163/0)
genus Biostraticola (0/1/0)
genus Brenneria (0/73/0)
genus Budvicia (0/3/0)
genus Buttiauxella (0/51/0)
genus Cedecea (0/14/0)
genus Citrobacter (0/1361/0)
genus Cosenzaea (0/3/0)
genus Cronobacter (0/606/0)
genus Dickeya (0/165/0)
genus Edwardsiella (0/143/0)
genus Enterobacter (0/2883/0)
genus Erwinia (0/590/0)
genus Escherichia/Shigella (0/8615/0)
genus Gibbsiella (0/7/0)
genus Hafnia (0/272/0)
genus Klebsiella (0/2428/0)
genus Kluyvera (0/106/0)
genus Leclercia (0/10/0)
genus Leminorella (0/1/0)
genus Mangrovibacter (0/8/0)
genus Morganella (0/184/0)
genus Obesumbacterium (0/0/0)
genus Pantoea (0/1042/0)
genus Pectobacterium (0/234/0)
genus Photorhabdus (0/184/0)
genus Plesiomonas (0/350/0)
genus Pragia (0/1/0)
genus Proteus (0/473/0)
genus Providencia (0/693/0)
genus Rahnella (0/25/0)
genus Raoultella (0/242/0)
genus Salmonella (0/955/0)
genus Samsonia (0/1/0)
genus Serratia (0/3309/0)
genus Shimwellia (0/20/0)
genus Sodalis (0/114/0)
genus Tatumella (0/66/0)
genus Thorsellia (0/3/0)
genus Trabulsiella (0/14/0)
genus Xenorhabdus (0/215/0)
genus Yersinia (0/521/0)
genus Yokenella (0/1/0)
unclassified_Enterobacteriaceae (0/5545/0)
unclassified_"Enterobacteriales" (0/0/0)
filo Proteobacteria/Clase Gammaproteobacteria/Orden
Enterobacteriales/Familia Enterobacteriaceae/Género
Escherichia/Escherichia coli
S000000258 Escherichia/Shigella dysenteriae (T); X96966
S000000637 Shigella dysenteriae; X80680
S000000828 Shigella boydii; X96965
S000000986 Escherichia coli; PK3; X80731
S000002068 uncultured bacterium; from human colonic sample; HuCA37; AJ408984
S000003503 Hafnia alvei; Z83203
S000003908 Escherichia coli; Z83205
S000003976 Shigella sonnei; X80726
S000004313 Escherichia/Shigella coli (T); ATCC 11775T; X80725
S000004314 Escherichia coli; PK3; X80727
S000005491 Escherichia coli; PK3; X80723
S000006609 Escherichia; X80733
S000006972 Escherichia coli; Z83204
S000006973 Escherichia coli; MC4100; X80732
S000007763 Escherichia coli; PK3; X80728
S000008499 Escherichia coli; PK3; X80730
S000009460 uncultured bacterium; from human colonic sample; HuCB27; AJ409001
S000009863 uncultured bacterium; AJ487021
S000011195 Escherichia coli; PK3; X80722
S000012717 Escherichia coli; PK3; X80721
S000013881 Escherichia coli; ATCC 25922; X80724
S000013935 Escherichia/Shigella flexneri (T); X96963
S000014100 uncultured bacterium; AJ487022
S000014431 uncultured bacterium; AJ487029
S000015709 Escherichia vulneris; ATCC 33821T; X80734
S000021941 Shigella sonnei; X96964
S000022139 Shigella flexneri; X80679
S000022314 Escherichia coli; PK3; X80729
S000127431 Escherichia coli; V00348
S000133399 Escherichia/Shigella albertii (T); type strain: LMG 20976; AJ508775
S000134714 Escherichia coli; MBAE104; AJ567617
S000135858 Escherichia coli; MBMPE19; AJ567540
S000135860 Escherichia coli; MBAE64; AJ567607
S000136246 uncultured bacterium; MBMPE22; AJ56
Ambientes y grupos
funcionales
Ambiente
Grupos funcionales
Ejemplos grupos/
metabolismos claves
Marino
Fotoautótrofos
Quimioorganotrofos
Picocianobacterias
Fijadores de N/ Anammox
proteorodopsinas
Agua dulce
Fotoautótrofos
Quimioorganotrofos
Fotosíntesis anoxigénica
Metanogénesis
Suelos
Quimioorganótrofos
Heterótrofos
Fijadores de N
Sedimentos
Quimioorganótrofos
Quimiolitotrofos
Sulfatoreductores
Metanógenos
Subsuperficie
terrestre y
marina
Quimiolitotrofos
anaerobios
Quimioorganotrofos
Sulfatoreductores,
metanógenos, acetogénicos
Bacterias fotosintéticas
Fotosíntesis anoxigénica
Heliobacteria
Fotosíntesis oxigénica Cyanobacteria
(Synechococcus,Prochlorococcus)
Fotosíntesis anoxigénica
Chlorobium
(Bacs verdes del azufre)
α Proteobacteria
(Rhodospirillum, Rhodobacter )
(Bacs púrpuras del azufre)
β and γ Proteobacteria
(Ectothiorhodospira, Chromatium)
(Bacs púrpuras del azufre)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Chlorofexus
(Bacs verdes no del azufre)
Cyanobacteria
phylum Cyanobacteria/Chloroplast (0/19304/0) (selected/total/search matches)
class Cyanobacteria (0/14545/0)
family Family I (0/2184/0)
genus GpI (0/2184/0)
unclassified_Family I (0/0/0)
family Family II (0/2570/0)
genus GpIIa (0/2549/0)
genus GpIIb (0/21/0)
unclassified_Family II (0/0/0)
family Family III (0/9/0)
genus GpIII (0/9/0)
unclassified_Family III (0/0/0)
family Family IV (0/510/0)
genus GpIV (0/510/0)
unclassified_Family IV (0/0/0)
family Family IX (0/254/0)
genus GpIX (0/254/0)
unclassified_Family IX (0/0/0)
family Family V (0/34/0)
genus GpV (0/34/0)
unclassified_Family V (0/0/0)
family Family VI (0/116/0)
genus GpVI (0/116/0)
unclassified_Family VI (0/0/0)
family Family VII (0/508/0)
genus GpVII (0/508/0)
unclassified_Family VII (0/0/0)
family Family VIII (0/127/0)
genus GpVIII (0/127/0)
unclassified_Family VIII (0/0/0)
family Family X (0/22/0)
genus GpX (0/22/0)
unclassified_Family X (0/0/0)
family Family XI (0/394/0)
genus GpXI (0/394/0)
unclassified_Family XI (0/0/0)
family Family XII (0/49/0)
genus GpXII (0/49/0)
unclassified_Family XII (0/0/0)
family Family XIII (0/1090/0)
genus GpXIII (0/1090/0)
unclassified_Family XIII (0/0/0)
unclassified_Cyanobacteria (0/6678/0)
-Fotosíntesis oxigénica
-presentes en todos los sistemas
acuáticos (Synechococcus,Prochlorococcus)
-también en rocas/suelos
-simbiontes, sobre todo de líquenes
Cyanobacteria: gran diversidad
morfológica
-unicelulares
-coloniales
-filamentosas
De 0.5-1 µm a 60 µm
Cyanobacteria
-peptidoglicano y estructura de pared:
tipo Gram-Muchas tienen envueltas
mucilaginosas/vainas
-Membranas fotosintéticas lamelares,
multicapas
-clorofila a + ficobiliproteínas
(ficocianina: color azul, tb ficoeritrina:
rojo)
-2 fotosistemas
-Fijan C por ciclo de Calvin
Cyanobacteria
-vacuolas de gas (flotabilidad)
-heterocistos (fijación de N)
-cianoficina (polímero de reserva de N)
-hormogonios y acinetos
Cyanobacteria
-Fotosintéticas, fijan C, muchas veces también N
pero..
-algunas pueden crecer heterotróficamente
usando glucosa y otros azúcares como fuente de
C y Energía
-muchas producen cianotoxinas
Bacterias fotosintéticas
Fotosíntesis anoxigénica
Chlorobium
(Bacs verdes del azufre)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias verdes del azufre:
Filo Chlorobi
phylum "Chlorobi" (0/1013/0) (selected/total/search
matches)
class "Chlorobia" (0/350/0)
order Chlorobiales (0/350/0)
family Chlorobiaceae (0/350/0)
genus Chlorobaculum (0/36/0)
genus Chlorobium (0/160/0)
genus Chloroherpeton (0/15/0)
genus Prosthecochloris (0/108/0)
unclassified_Chlorobiaceae (0/31/0)
unclassified_Chlorobiales (0/0/0)
unclassified_"Chlorobia" (0/0/0)
class Ignavibacteria (0/655/0)
order Ignavibacteriales (0/655/0)
family Ignavibacteriaceae (0/655/0)
genus Ignavibacterium (0/655/0)
unclassified_Ignavibacteriaceae (0/0/0)
unclassified_Ignavibacteriales (0/0/0)
unclassified_Ignavibacteria (0/0/0)
unclassified_"Chlorobi" (0/8/0)
Fotótrofos inmóviles, anoxigénicos y
anaerobios estrictos
Bacterias verdes del azufre:
Filo Chlorobi
-típicamente en ambientes acuáticos o terrestres
anóxicos y ricos en azufre
-bajas intensidades de luz (los más bajos!)
-oxidan H2S hasta S y luego hasta SO4
-los gránulos de S los depositan afuera
-fijan carbono por ciclo TCA reverso (únicos)
-tienen Bacterioclorofila a, c, d, o e
-un fotosistema
-la mayoría pueden asimilar comp. orgánicos
Bacterias fotosintéticas: Filo Chloroflexi
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Chlorofexus
(Bacs verdes no del
azufre)
phylum "Chloroflexi" (0/20113/0) (selected/total/search matches)
class Anaerolineae (0/12851/0)
order Anaerolineales (0/12851/0)
family Anaerolineaceae (0/12851/0)
unclassified_Anaerolineales (0/0/0)
unclassified_Anaerolineae (0/0/0)
class Caldilineae (0/297/0)
order Caldilineales (0/297/0)
family Caldilineaceae (0/297/0)
unclassified_Caldilineales (0/0/0)
unclassified_Caldilineae (0/0/0)
class "Chloroflexi" (0/613/0)
order "Chloroflexales" (0/591/0)
family "Chloroflexaceae" (0/591/0)
family Oscillochloridaceae (0/0/0)
unclassified_"Chloroflexales" (0/0/0)
order "Herpetosiphonales" (0/19/0)
family "Herpetosiphonaceae" (0/19/0)
unclassified_"Herpetosiphonales" (0/0/0)
unclassified_"Chloroflexi" (0/3/0)
class "Dehalococcoidetes" (0/1130/0)
genus Dehalogenimonas (0/1130/0)
unclassified_"Dehalococcoidetes" (0/0/0)
class Ktedonobacteria (0/370/0)
order Ktedonobacterales (0/361/0)
family Ktedonobacteraceae (0/51/0)
family Thermosporotrichaceae (0/52/0)
unclassified_Ktedonobacterales (0/258/0)
order Thermogemmatisporales (0/7/0)
family Thermogemmatisporaceae (0/7/0)
unclassified_Thermogemmatisporales (0/0/0)
unclassified_Ktedonobacteria (0/2/0)
class Thermomicrobia (0/293/0)
order Thermomicrobiales (0/19/0)
family Thermomicrobiaceae (0/19/0)
unclassified_Thermomicrobiales (0/0/0)
subclass Sphaerobacteridae (0/223/0)
order Sphaerobacterales (0/223/0)
unclassified_Sphaerobacteridae (0/0/0)
unclassified_Thermomicrobia (0/51/0)
unclassified_"Chloroflexi" (0/4559/0)
Bacterias verdes no del azufre:
Filo Chloroflexi
-filamentosos
-típicamente en manantiales termales
-oxidan H2S hasta S
-fijan carbono por ciclo hidroxipropionato (únicos)
-tienen Bacterioclorofilas a, c
-un fotosistema
-pueden asimilar comp. orgánicos
Bacterias fotosintéticas
Fotosíntesis anoxigénica
α Proteobacteria
(Rhodospirillum, Rhodobacter )
(Bacs púrpuras del azufre)
β and γ Proteobacteria
(Ectothiorhodospira, Chromatium)
(Bacs púrpuras del azufre)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias rojas del azufre: filo Proteobacteria
phylum "Proteobacteria" (0/322871/0) (selected/total/search matches)
class Alphaproteobacteria (0/65801/0)
order Caulobacterales (0/4163/0)
order Kiloniellales (0/19/0)
order Kordiimonadales (0/84/0)
order "Parvularculales" (0/116/0)
order Rhizobiales (0/22458/0)
order Rhodobacterales (0/12592/0)
order Rhodospirillales (0/6085/0)
order Rickettsiales (0/1763/0)
order Sneathiellales (0/38/0)
order Sphingomonadales (0/9029/0)
order Alphaproteobacteria_incertae_sedis (0/189/0)
unclassified_Alphaproteobacteria (0/9265/0)
class Betaproteobacteria (0/76088/0)
order Burkholderiales (0/53289/0)
order Hydrogenophilales (0/598/0)
order Methylophilales (0/1371/0)
order Neisseriales (0/13230/0)
order Nitrosomonadales (0/704/0)
order "Procabacteriales" (0/0/0)
order Rhodocyclales (0/4212/0)
unclassified_Betaproteobacteria (0/2684/0)
class Deltaproteobacteria (0/26335/0)
order Bdellovibrionales (0/1513/0)
order Desulfarculales (0/21/0)
order Desulfobacterales (0/9481/0)
order Desulfovibrionales (0/3531/0)
order Desulfurellales (0/47/0)
order Desulfuromonadales (0/1330/0)
order Myxococcales (0/2644/0)
order Syntrophobacterales (0/1681/0)
family Syntrophorhabdaceae (0/151/0)
unclassified_Deltaproteobacteria (0/5936/0)
class Epsilonproteobacteria (0/6508/0)
order Campylobacterales (0/6247/0)
order Nautiliales (0/180/0)
unclassified_Epsilonproteobacteria (0/81/0)
class Gammaproteobacteria (0/145725/0)
order Acidithiobacillales (0/618/0)
order Aeromonadales (0/4541/0)
order Alteromonadales (0/9354/0)
order Cardiobacteriales (0/573/0)
order Chromatiales (0/3018/0)
order "Enterobacteriales" (0/31695/0)
order Legionellales (0/1080/0)
order Methylococcales (0/718/0)
order Oceanospirillales (0/5428/0)
order Pasteurellales (0/11234/0)
order Pseudomonadales (0/46851/0)
order "Salinisphaerales" (0/28/0)
order Thiotrichales (0/1557/0)
order "Vibrionales" (0/5653/0)
order Xanthomonadales (0/9043/0)
order Gammaproteobacteria_incertae_sedis (0/2276/0)
unclassified_Gammaproteobacteria (0/12058/0)
class "Zetaproteobacteria" (0/126/0)
order "Mariprofundales" (0/126/0)
unclassified_"Zetaproteobacteria" (0/0/0)
unclassified_"Proteobacteria" (0/2288/0)
Bacterias rojas del azufre: dentro del
filo Proteobacteria
-típicamente en ambientes acuáticos
anóxicos y ricos en azufre
(ej lagos meromícticos)
-zonas iluminadas
-oxidan H2S hasta S y luego hasta SO4, muchas
pueden usar otros donantes, ej tiosulfato S2O3
-los gránulos de S los depositan dentro
-tienen Bacterioclorofila a, c, d, o e
-un fotosistema
-las no del azufre pueden asimilar comp. orgánicos
Bacterias fijadoras de Nitrógeno
Firmicutes
(Clostridium, Bacillus,
Desulfotomaculum)
Cyanobacteria
(Anabaena, Nostoc,
Trichodesmium)
Actinobacteria
(Frankia, Mycobacterium)
α,γ y δ Proteobacteria
(Rhizobium, Rhodobacter, Klebsiella,
Citrobacter, Desulfovibrio)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno
Firmicutes
(Clostridium, Bacillus,
Desulfotomaculum)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Firmicutes
phylum Firmicutes (0/407377/0) (selected/total/search matches)
class Bacilli (0/248081/0)
order Bacillales (0/158306/0)
family Alicyclobacillaceae (0/753/0)
family Bacillaceae 1 (0/29735/0)
family Bacillaceae 2 (0/1883/0)
family Bacillales_Incertae Sedis X (0/127/0)
family Bacillales_Incertae Sedis XI (0/5756/0)
family Bacillales_Incertae Sedis XII (0/864/0)
family Listeriaceae (0/557/0)
family Paenibacillaceae 1 (0/4062/0)
family Paenibacillaceae 2 (0/157/0)
family Pasteuriaceae (0/470/0)
family Planococcaceae (0/3471/0)
family Sporolactobacillaceae (0/252/0)
family Staphylococcaceae (0/109523/0)
family Thermoactinomycetaceae 1 (0/154/0)
family Thermoactinomycetaceae 2 (0/39/0)
family Bacillales_incertae_sedis (0/12/0)
unclassified_Bacillales (0/491/0)
order Lactobacillales (0/89758/0)
family Aerococcaceae (0/4574/0)
family Carnobacteriaceae (0/8371/0)
family Enterococcaceae (0/5386/0)
family Lactobacillaceae (0/14944/0)
family Leuconostocaceae (0/2639/0)
family Streptococcaceae (0/53688/0)
unclassified_Lactobacillales (0/156/0)
unclassified_Bacilli (0/17/0)
class Clostridia (0/135053/0)
order Clostridiales (0/132883/0)
family Clostridiaceae 1 (0/8896/0)
family Clostridiaceae 2 (0/172/0)
family Clostridiaceae 3 (0/150/0)
family Clostridiaceae 4 (0/72/0)
family Eubacteriaceae (0/766/0)
family Gracilibacteraceae (0/199/0)
family Heliobacteriaceae (0/42/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis III (0/147/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis IV (0/9/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XI (0/8681/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XII (0/543/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XIII (0/1071/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XIV (0/69/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XVI (0/6/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XVII (0/167/0)
family Clostridiales_Incertae Sedis XVIII (0/381/0)
family Lachnospiraceae (0/64988/0)
family Peptococcaceae 2 (0/572/0)
family Peptococcaceae 1 (0/898/0)
family Peptostreptococcaceae (0/4819/0)
family Ruminococcaceae (0/32086/0)
family Syntrophomonadaceae (0/354/0)
family Incertae Sedis IV (0/6/0)
family Incertae Sedis XI (0/247/0)
family Peptococcaceae I (0/2/0)
family Incertae Sedis III (0/7/0)
family Clostridiales_incertae_sedis (0/11/0)
unclassified_Clostridiales (0/7522/0)
order Halanaerobiales (0/379/0)
family Halanaerobiaceae (0/314/0)
family Halobacteroidaceae (0/63/0)
unclassified_Halanaerobiales (0/2/0)
order Thermoanaerobacterales (0/872/0)
family Thermoanaerobacteraceae (0/613/0)
family Thermodesulfobiaceae (0/259/0)
unclassified_Thermoanaerobacterales (0/0/0)
order Natranaerobiales (0/86/0)
family Natranaerobiaceae (0/86/0)
unclassified_Natranaerobiales (0/0/0)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo
Firmicutes
-Gram+, bajo contenido GC
-formadoras de esporas
-principalmente en el suelo
-metabolismo aerobio (Bacillus)
-metabolismo fermentador (no sistema transporte e-)
(Clostridium)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Firmicutes
Clostridium
-gran diversidad de fermentaciones (ej ácido butírico, acetona,
butanol)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Firmicutes
Clostridium
-habitantes de suelos anóxicos
-C. pasteurianum probablemente
responsable de la mayor parte
de N fijado en suelos anóxicos
-fermentación de celulosa, en
anaerobiosis ppales org.
degradadores
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Actinobacteria
Actinobacteria
(Frankia, Mycobacterium)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Actinobacteria
phylum "Actinobacteria" (0/176308/0) (selected/total/search matches)
class Actinobacteria (0/176308/0)
subclass Acidimicrobidae (0/3239/0)
order Acidimicrobiales (0/3239/0)
suborder "Acidimicrobineae" (0/3239/0)
unclassified_Acidimicrobiales (0/0/0)
unclassified_Acidimicrobidae (0/0/0)
subclass Actinobacteridae (0/167455/0)
order Actinomycetales (0/166237/0)
suborder Actinomycineae (0/4942/0)
suborder Actinopolysporineae (0/31/0)
suborder Catenulisporineae (0/67/0)
suborder Corynebacterineae (0/64489/0)
suborder Frankineae (0/765/0)
suborder Glycomycineae (0/91/0)
suborder Jiangellineae (0/45/0)
suborder Kineosporiineae (0/193/0)
suborder Micrococcineae (0/23717/0)
suborder Micromonosporineae (0/2118/0)
suborder Propionibacterineae (0/52710/0)
suborder Pseudonocardineae (0/1657/0)
suborder Streptomycineae (0/10027/0)
suborder Streptosporangineae (0/1536/0)
unclassified_Actinomycetales (0/3849/0)
order Bifidobacteriales (0/1218/0)
family Bifidobacteriaceae (0/1218/0)
unclassified_Bifidobacteriales (0/0/0)
unclassified_Actinobacteridae (0/0/0)
subclass Coriobacteridae (0/2354/0)
order Coriobacteriales (0/2354/0)
suborder "Coriobacterineae" (0/2354/0)
unclassified_Coriobacteriales (0/0/0)
unclassified_Coriobacteridae (0/0/0)
subclass Nitriliruptoridae (0/172/0)
order Euzebyales (0/97/0)
family Euzebyaceae (0/97/0)
unclassified_Euzebyales (0/0/0)
order Nitriliruptorales (0/75/0)
family Nitriliruptoraceae (0/75/0)
unclassified_Nitriliruptorales (0/0/0)
unclassified_Nitriliruptoridae (0/0/0)
subclass Rubrobacteridae (0/1986/0)
order Rubrobacterales (0/328/0)
suborder "Rubrobacterineae" (0/328/0)
unclassified_Rubrobacterales (0/0/0)
order Solirubrobacterales (0/946/0)
family Conexibacteraceae (0/317/0)
family Patulibacteraceae (0/29/0)
family Solirubrobacteraceae (0/200/0)
unclassified_Solirubrobacterales (0/400/0)
order Thermoleophilales (0/14/0)
family Thermoleophilaceae (0/14/0)
unclassified_Thermoleophilales (0/0/0)
unclassified_Rubrobacteridae (0/698/0)
unclassified_Actinobacteria (0/1102/0)
unclassified_"Actinobacteria" (0/0/0)
-Gram +, alto contenido GC
-habitantes típicos del suelo y
material vegetal
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Actinobacteria
Frankia
-bacterias filamentosas
-viven en simbiosis con plantas actinorrícicas
-forman nódulos radiculares en forma de coral
casuarina
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Proteobacteria
α,γ y δ Proteobacteria
(Rhizobium, Rhodobacter, Klebsiella,
Citrobacter, Desulfovibrio)
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Proteobacteria
phylum "Proteobacteria" (0/322871/0) (selected/total/search matches)
class Alphaproteobacteria (0/65801/0)
order Caulobacterales (0/4163/0)
order Kiloniellales (0/19/0)
order Kordiimonadales (0/84/0)
order "Parvularculales" (0/116/0)
order Rhizobiales (0/22458/0)
order Rhodobacterales (0/12592/0)
order Rhodospirillales (0/6085/0)
order Rickettsiales (0/1763/0)
order Sneathiellales (0/38/0)
order Sphingomonadales (0/9029/0)
order Alphaproteobacteria_incertae_sedis (0/189/0)
unclassified_Alphaproteobacteria (0/9265/0)
class Betaproteobacteria (0/76088/0)
order Burkholderiales (0/53289/0)
order Hydrogenophilales (0/598/0)
order Methylophilales (0/1371/0)
order Neisseriales (0/13230/0)
order Nitrosomonadales (0/704/0)
order "Procabacteriales" (0/0/0)
order Rhodocyclales (0/4212/0)
unclassified_Betaproteobacteria (0/2684/0)
class Deltaproteobacteria (0/26335/0)
order Bdellovibrionales (0/1513/0)
order Desulfarculales (0/21/0)
order Desulfobacterales (0/9481/0)
order Desulfovibrionales (0/3531/0)
order Desulfurellales (0/47/0)
order Desulfuromonadales (0/1330/0)
order Myxococcales (0/2644/0)
order Syntrophobacterales (0/1681/0)
family Syntrophorhabdaceae (0/151/0)
unclassified_Deltaproteobacteria (0/5936/0)
class Epsilonproteobacteria (0/6508/0)
order Campylobacterales (0/6247/0)
order Nautiliales (0/180/0)
unclassified_Epsilonproteobacteria (0/81/0)
class Gammaproteobacteria (0/145725/0)
order Acidithiobacillales (0/618/0)
order Aeromonadales (0/4541/0)
order Alteromonadales (0/9354/0)
order Cardiobacteriales (0/573/0)
order Chromatiales (0/3018/0)
order "Enterobacteriales" (0/31695/0)
order Legionellales (0/1080/0)
order Methylococcales (0/718/0)
order Oceanospirillales (0/5428/0)
order Pasteurellales (0/11234/0)
order Pseudomonadales (0/46851/0)
order "Salinisphaerales" (0/28/0)
order Thiotrichales (0/1557/0)
order "Vibrionales" (0/5653/0)
order Xanthomonadales (0/9043/0)
order Gammaproteobacteria_incertae_sedis (0/2276/0)
unclassified_Gammaproteobacteria (0/12058/0)
class "Zetaproteobacteria" (0/126/0)
order "Mariprofundales" (0/126/0)
unclassified_"Zetaproteobacteria" (0/0/0)
unclassified_"Proteobacteria" (0/2288/0)
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Proteobacteria
Vida libre
Simbiontes
Azotobacter
Rhizobium
Azomonas
(Azospirillum)
Beijerinckia
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Proteobacteria
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Proteobacteria
Asociación Rhizobium-leguminosas
-Rhizobium son organismos de vida libre que habitan en la
rizósfera
-aeróbicos
-contienen un plásmido que codifica información para la
infección y la nodulación de la planta hospedadora
correspondiente
Bacterias fijadoras de Nitrógeno: Filo Proteobacteria
Asociación Rhizobiumleguminosas
Altamente específica
Planta hospedadora
Cepa de la bacteria
Rhizobium
Guisante
Rhizobium
leguminosarum biovar
viciae
Judía
Rhizobium
Leguminosarum biovar
phaseoli
Judía
Rhizobium tropici
Loto
Mesorhizobium loti
Trébol
Rhizobium
lehuminosarum biovar
trifoli
Alfalfa
Sinorhizobium melitoti
Soja
Bradyrhizobium
japonicum
Soja
Bradyrhizobium elkanii
Soja
Rhizobium fredii
Sesbania rostrata
(leguminosa tropical)
Azorhizobium
caulinodans
Bacterias nitrificantes
(Rappé & Giovannoni, 2003)
Bacterias nitrificantes: Filo Proteobacteria, Filo Nitrospira
phylum "Proteobacteria" (0/322871/0) (selected/total/search matches)
class Alphaproteobacteria (0/65801/0)
order Caulobacterales (0/4163/0)
order Kiloniellales (0/19/0)
order Kordiimonadales (0/84/0)
order "Parvularculales" (0/116/0)
order Rhizobiales (0/22458/0)
order Rhodobacterales (0/12592/0)
order Rhodospirillales (0/6085/0)
order Rickettsiales (0/1763/0)
order Sneathiellales (0/38/0)
order Sphingomonadales (0/9029/0)
order Alphaproteobacteria_incertae_sedis (0/189/0)
unclassified_Alphaproteobacteria (0/9265/0)
class Betaproteobacteria (0/76088/0)
order Burkholderiales (0/53289/0)
order Hydrogenophilales (0/598/0)
order Methylophilales (0/1371/0)
order Neisseriales (0/13230/0)
order Nitrosomonadales (0/704/0)
order "Procabacteriales" (0/0/0)
order Rhodocyclales (0/4212/0)
unclassified_Betaproteobacteria (0/2684/0)
class Deltaproteobacteria (0/26335/0)
order Bdellovibrionales (0/1513/0)
order Desulfarculales (0/21/0)
order Desulfobacterales (0/9481/0)
order Desulfovibrionales (0/3531/0)
order Desulfurellales (0/47/0)
order Desulfuromonadales (0/1330/0)
order Myxococcales (0/2644/0)
order Syntrophobacterales (0/1681/0)
family Syntrophorhabdaceae (0/151/0)
unclassified_Deltaproteobacteria (0/5936/0)
class Epsilonproteobacteria (0/6508/0)
order Campylobacterales (0/6247/0)
order Nautiliales (0/180/0)
unclassified_Epsilonproteobacteria (0/81/0)
class Gammaproteobacteria (0/145725/0)
order Acidithiobacillales (0/618/0)
order Aeromonadales (0/4541/0)
order Alteromonadales (0/9354/0)
order Cardiobacteriales (0/573/0)
order Chromatiales (0/3018/0)
order "Enterobacteriales" (0/31695/0)
order Legionellales (0/1080/0)
order Methylococcales (0/718/0)
order Oceanospirillales (0/5428/0)
order Pasteurellales (0/11234/0)
order Pseudomonadales (0/46851/0)
order "Salinisphaerales" (0/28/0)
order Thiotrichales (0/1557/0)
order "Vibrionales" (0/5653/0)
order Xanthomonadales (0/9043/0)
order Gammaproteobacteria_incertae_sedis (0/2276/0)
unclassified_Gammaproteobacteria (0/12058/0)
class "Zetaproteobacteria" (0/126/0)
order "Mariprofundales" (0/126/0)
unclassified_"Zetaproteobacteria" (0/0/0)
unclassified_"Proteobacteria" (0/2288/0)
phylum "Nitrospira" (0/1192/0) (selected/total/search matches)
class "Nitrospira" (0/1192/0)
order "Nitrospirales" (0/1192/0)
family "Nitrospiraceae" (0/1192/0)
genus Leptospirillum (0/408/0)
genus Nitrospira (0/718/0)
genus Thermodesulfovibrio (0/49/0)
unclassified_"Nitrospiraceae" (0/17/0)
unclassified_"Nitrospirales" (0/0/0)
unclassified_"Nitrospira" (0/0/0)
unclassified_"Nitrospira" (0/0/0)
Bacterias nitrificantes: Filo Proteobacteria, Filo Nitrospira
-Son quimiolitótrofos: usan nitrógeno inorgánico como
fuente de energía y CO2 como fuente de C
-la oxidación se da en 2 pasos (1) amonio a nitrito (2) nitrito
a nitrato
-lo hacen grupos distintos (1) Nitroso….(2) Nitro…
Nitrificantes
Bacterias nitrificantes: Filo Proteobacteria, Filo Nitrospira
-aerobios
-ampliamente distribuidos en suelo y agua
-muy abundantes en sitios con NH3 (ej descomposición de
proteínas, tratamiento efluentes
-la mayoría quimilitótrofas estrictas, excepción: Nitrobacter
-Nitrospira los más importantes en sistemas acuáticos y de
plantas de tratamiento de efluentes
Próxima clase
•  Taller
•  Repasar las clases de 1 a 8
•  Traer lista con dudas