Diversidad y Ecología Microbiana Introduccion a la Diversidad Microbiana

Vista previa del material en texto

Diversidad y Ecología
Microbiana
UNIDAD 1. Introducción a 
la Diversidad Microbiana
Biodiversidad/Diversidad Biológica
• El concepto fue acuñado en 1985, en el Foro 
Nacional sobre la Diversidad Biológica de 
Estados Unidos. 
• Edward O. Wilson (1929 - ), entomólogo de la 
Universidad de Harvard y escritor sobre el 
tema de conservación, tituló la publicación de 
los resultados del foro en 1988 como 
“Biodiversidad”.
Biodiversidad
• La biodiversidad o diversidad biológica es la variedad de 
la vida. Este reciente concepto incluye varios niveles de 
la organización biológica: genético; población-especie, 
(plantas, animales y microorganismos) que viven en 
un espacio determinado; comunidad-ecosistema, de los 
cuales forman parte estas especies. También incluye los 
procesos ecológicos y evolutivos que se dan a nivel de 
genes, especies, ecosistemas y paisajes.
• En cada uno de los niveles, desde genes hasta 
ecosistemas y regiones, podemos reconocer tres 
atributos: composición (elementos), estructura (patrón 
espacial) y función (rol en procesos).
Importancia de la diversidad
• Aumenta la estabilidad del ecosistema.
• Mejora varios procesos del ecosistema (e.g., 
productividad, reciclaje de nutrientes).
• Mantiene en equilibrio los eslabones de las 
cadena trófica y flujo de energía del 
ecosistema.
Dos componentes 
de la diversidad
• Riqueza = cantidad de especies en un área 
(densidad de especies).
• Equitabilidad /Equitatividad= medida de la 
distribución de la abundancia de las especies.
• Los índices de diversidad intentan medir:
– Riqueza
– Equitabilidad/Equitatividad
– Riqueza + equitabilidad (p. ej., índice de Shannon)
¿Cómo medirla?
Riqueza , Equitabilidad
Muestra 1 Muestra 2
Especie1 300 20
Especie 2 335 49
Especie 3 365 931
Total N° Individuos 1000 1000
Los microorganismos
• Microorganismo es un término que incluye 
distintas formas de vida que comparten la 
característica común de tener un tamaño menor 
de 200 μm. 
• Estas formas de vida pueden pertenecer a 
cualquiera de los tres dominios de la vida que 
existen en nuestro planeta, Archaea, Bacteria y 
Eukarya (Woese et al., 1990
• Se incluyen dentro del ámbito del estudio de la 
Microbiología los virus y otros agentes subvíricos
que no presentan estructura celular.
Tres o dos dominios?
Grupos Monofiléticos Dos linajes, con los eucariotas
formados por una simbiosis entre ellos
La hipótesis de que los eucariotas evolucionaron a partir de un procariota tipo 
eocito (Crenarchaeota), fue propuesta originalmente por James A. Lake y 
colaboradores en 1984, basados en el descubrimiento de que la forma 
(estructura) de los ribosomas de los eocitos son similares a los ribosomas 
eucariotas, lo que no sucede con las bacterias o con las arqueas 
metanógenicas (Euryarchaeota). Posteriormente en 1990 Carl Woese coloca a 
estas arqueas en un Dominio separado de los Eucariotas y la Academia lo 
valida. 
Hipótesis del EOCITO
Evolución del árbol de la vida en los últimos 40 años. a) En el árbol de 3 Dominios Archaea y Eukarya representan un grupo monofilético y 
comparten un único ancestro común . b) En contraste, un árbol de la vida de dos dominios fue propuesto más temprano y la topología de 
este árbol ha tenido varios cambios. Cuando se pensaba que las Archaea consistían en solo dos fila Euryarchaeota y Crenarchaeota , varias
evidencias moleculares respaldaron la estrecha relación de la Eucariotas con las Crenarchaeota. c) En los 2010s, los Eucariotas son 
considerados una rama dentro o un grupo hermano del superfilo TACK ( Thaumarchaeota, Aigarchaeota, Crenarchaeota y Korarchaeota). d) El 
análisis Filogenómico que incluye miembros del superfilo Asgard sugiere fuertemente que los Eucariotas se originan del Archaea Asgard o 
que representa un grupo hermano. Bacteria y Eukarya se indican en púrpura y rojo, respectivamente, mientras que el verde y azul
representan los linajes de Archaea. Los Dominios y Superfilo están indicados en negritas y cursivas, respectivamente. Los nombres de los fila
propuestos están entre comillas. El linaje DPANN comprende Diapherotrites, Parvarchaeota, Aenigmarchaeota, Nanoarchaeota y
Nanohaloarchaeota. Eme et al 2017. Archaea and the origin of eukaryotes. Nature Reviews Microbiology Vol.15 2017. 
Bacteria Archaea Eukarya
LUCA
Last Universal Common Ancestor
Diversidad microbiana
• En términos de conocimiento, la diversidad 
microbiana constituye un capítulo de 
naturaleza multidisciplinaria que cruza 
lateralmente por variadas disciplinas 
científicas –sistemática, ecología, bioquímica, 
biología molecular, entre los principales. 
Importancia de la Diversidad Microbiana
• Los microorganismos son un grupo hiperdiverso de 
importancia biológica por su antigüedad en el planeta, 
participación en los ciclos biogeoquímicos, interacción 
con otros grupos de organismos y porque constituyen 
una fuente de innovación en biotecnología y de 
estabilidad para los ecosistemas. 
• Los microorganismos son excelentes bioindicadores
climáticos y antropogénicos por ser sensibles a los 
cambios ambientales, . Además, son la base de la 
cadena trófica y repercuten en la calidad de vida 
humana y de otros grupos biológicos.
Importancia del estudio de la Diversidad Microbiana
El número de procariotas y la cantidad total de su carbono celular en la tierra
se estima es 4-6 × 1030 células y 350-550 petagramos deC (1 Pg = 1015g). 
Así la cantidad total del carbono procariota es el 60-100% del total de 
carbono estimado para las plantas y la inclusión del carbono procariota en los 
modelos globales doblaría el estimado de la cantidad de carbono almacenada
en los organismos vivientes. 
Los procariotas del planeta contienen además 85-130 Pg de N y 9-14 Pg de P, 
( 10 veces más de este nutriente que lo que contienen las plantas).
W.B. Whittman et al. Prokaryotes: The unseen majority. PNAS Vol 95:6578-6583 (1998)
Componentes del estudio de la Diversidad 
Microbiana
• La diversidad de la comunidad microbiana 
puede ser mejor interpretada utilizando tres 
enfoques:
 diversidad taxonómica, 
 diversidad genética 
 diversidad funcional. 
Diversidad Taxonómica, Genética y Funcional
• La diversidad taxonómica se refiere a la riqueza o número total de 
especies de microorganismos que se encuentran en un lugar determinado.
• La diversidad genética se refiere al conjunto total de genes presentes en 
los microorganismos de un lugar determinado. Estos genes expresan un 
potencial de las capacidades metabólicas de ese ambiente y puede 
estimarse según el número de genomas distintos presentes.
• La diversidad funcional comprende el conjunto de capacidades 
metabólicas microbianas presentes en un ambiente. Esta es una 
información que no repara en taxa y no requiere de conocimientos 
detallados acerca de la identidad de los microorganismos involucrados, 
pero expresa su actividad fisiológica dentro del ecosistema. 
¿Cómo cambian los genes en los 
microorganismos?
El 24% del genoma de Thermotoga maritima tiene
homólogos a proteínas de arqueas termófilas
Diversidad funcional de los 
microorganismos
• Es el número, tipo, actividades y tasa a las 
cuales son utilizados una serie de sustratos 
por las comunidades microbianas.
• Las actividades enzimáticas se consideran
indicadores de la diversidad funcional.
• Representa el nexo con los procesos que
estabilizan el ecosistema
• Tiene alcance a los microorganismos no 
cultivables
Grupos funcionales de microorganismos en un suelo cultivado
http://youtu.be/IHEvdUn6VWk
http://youtu.be/IHEvdUn6VWk
¿Cómo definimos una especie bacteriana?
• “Una especie bacteriana es una categoría que 
circunscribe un grupo de aislamientos individuales 
genéticamente relacionados que comparten un alto 
grado de similitud en características independientes”
Otras definiciones:
– Colección de cepas que comparten varias propiedades estables y 
difieren significativamentede otros grupos de cepas. 
– Colección de cepas con similar composición de G+C en el ADN y con 
 70% de similitud en las secuencias de su ADN
Es una definición en constante revisión……..
Categorías de clasificación a nivel de sub-especie
(tipificación)
• Variedades o tipos
– Serovariedad o serotipo (antígenos distintos)
– Fagovariedad (tipificación por fagos)
– Biovariedad (diferencias bioquímicas y fisiológicas)
– Patovariedad (patogenicidad)
– Morfovariedad (diferencias morfológicas)
– Genomovariedad (grupos con ADN similares)
Un individuo de cada especie posee:
• Genotipo: Conjunto de características 
genéticas
• Fenotipo: Conjunto de características 
genéticas que se expresan
• Filogenia: Historia del desarrollo evolutivo en 
relación o parentesco con otras especies
TAXONOMÍA POLIFÁSICA
 Fenotípicos: - clásicos (morfología, nutrición, etc) 
- marcadores quimiotaxonómicos
- perfil de proteínas totales y enzimas
 Filogenéticos: basados en el gen del ARNr 16S
Genotípicos: clásicos: % G+C
hibridación DNA-DNA
nuevos: huella genética (fingerprinting) (ej. perfiles 
moleculares por restricción o amplificación de 
ADN)
Es la tendencia moderna de clasificación. Consenso 
en la integración de distintos tipos de caracteres:
Características clásicas
• Morfológicas: forma, tipo de colonia, inclusiones, tinción, 
movilidad, etc.
• Fisiológicas y metabólicas: pH óptimo, rangos de 
temperatura, fuente de carbono, nitrógeno, tipo
nutricional, componentes químicos, etc.
• Ecológicas: preferencias de hábitat, relaciones
simbióticas, formas de vida, etc
• Genético-moleculares: proteínas presentes, contenido de 
guanina y citosina en el ADN , secuencias de ácidos
nucleicos, hibridización de ácidos nucleicos. 
Características de cultivo
 Colonia
• Forma
•Margen
•Elevación
•Superficie
•Opacidad
•Textura
•Pigmentación
Características Morfológicas
 Célula
• Forma
•Tamaño
•Inclusiones
•Esporas
•Flagelo
•Cápsula
•Tinción Gram
Algunas características metabólicas y fisiológicas utilizadas
en la identificación y clasificación de microorganismos
• Fuentes de carbono y nitrógeno
• Temperatura óptima de crecimiento y rango
• Atmósfera Aeróbica, Anaeróbica o Facultativa
• pH óptimo de crecimiento y rango de pH
• Tipo nutricional
• Concentración de NaCl, requerimientos y tolerancia
• Composición de la pared celular
• Productos del metabolismo
• Sensibilidad a inhibidores y antibióticos
• Movilidad
• Mecanismos de conservación de energía
• Pigmentos de fotosíntesis
• Producción de metabolitos secundarios
• Formas de vida
• Respuesta serológica
Test de inhibición
•Sensibilidad a los 
antibióticos
•Inhibición por agentes
químicos y colorantes
•Sensibilidad ante 
bacteriocinas
Test Serológicos
• Precipitación
• Aglutinación
• Neutralización
• Inmunofluorescencia
• ELISA
Marcadores quimiotaxonómicos
Características:
- análisis químico con equipamiento especializado
- no son universales, pero muy útiles dentro de algunos grupos 
- alto grado de discriminación
- presentes en abundantes y distintas estructuras celulares
Ejemplos:
- Pared: peptidoglucano en todas las bacterias salvo en Planctomyces y 
Mycoplamas
- Membrana externa Gram negativos: lipopolisacáridos
- Membrana citoplasmática: acidos grasos (Fatty Acid Methyl Ester), ácidos 
micólicos en un grupo de bacterias Gram positivas (Actinomicetes), 
pigmentos carotenoides en bacterias fotótrofas anoxigénicas.
- Cadena de transporte electrónico: citocromos, quinonas.
- Sistema fotosintético: bacterioclorofilas.
- Citoplasma: poliaminas en metanogénicas y Gram negativas
Análisis de ácidos grasos (FAME: fatty acid methyl ester)
• Caracterización de ácidos grasos de la membrana plasmática y pared celular.
• El perfil de ácidos grasos es particular de cada bacteria.
• Los ácidos grasos son extraídos, tratados e identificados por cromatografía
de gases.
• Resultado: cromatograma con tipo y cantidad de ácidos grasos.
• Comparación con bases de datos.
• Uso rutinario
• Requiere estandarización: ácidos
grasos varían en distintas condiciones.
• Imposible para algunos organismos.
• Variabilidad intraespecífica.
Desventajas:
Kits comerciales para
Identificación. Sistemas
Multi-test
•Enterotubo
•Oxi-ferm
•API
Diagnóstico de Enterobacterias
Contenido de Guanina- Citosina
• Contenido G + C
– Mol% G + C =
(G + C/G + C + A + T)100
– Generalmente determinado a través de la temperatura de 
fusión o desnaturalización (Tm). DNA con mayor porcentaje
de G+C se desnaturaliza a mayor temperatura. También se 
utiliza gradiente de CsCl y cromatografía.
– Es un carácter excluyente . Por ejm: el mismo valor G+C no 
significa necesariamente que dos organismos estén
estrechamente relacionados , pero si ellos difieren en más de 
5%, entonces ellos pertenecen a especies diferentes.
– Es una información esencial en cualquier descripción de un 
nuevo género.
Rango del contenido de G+C
Temperatura de fusión y composición de bases del 
ADN
Hibridización ADN-ADN
• Mide homología de secuencias
• Procedimiento
– Ligar fragmentos de ADN desnaturalizados a una
membrana de nitrocelulosa.
– Incubar la membrana con ADN radioactivo de una sola 
hebra .
– Medir la cantidad de ADN radioactivo que se une a la 
membrana
Técnica
• Plantean hipótesis de evolución (determina relaciones de 
parentesco entre las especies)
• Compara la secuencia de moléculas (cronómetros 
evolutivos) y establece la relación entre ellas
• Las secuencias de las moléculas son el registro histórico
de la evolución
Características filogenéticas
Filogenia Microbiana
• Identifica cronómetros moleculares u otras
características para usar en la comparación de 
microorganismos
• Ilustra las relaciones evolutivas a través de 
árboles filogenéticos
Debido a la antigüedad del proceso de síntesis de proteínas, 
el RNA es una excelente molécula para discernir relaciones
evolutivas entre organismos vivientes
• Tiene distribución universal y cumple una misma función
• Los genes de rRNA se encuentran dentro de las regiones
mejor conservadas del genoma
• Existen varias copias de genes para el rRNA de cada especie
y su localización específica en el cromosoma varía según las
especies.
• Permite comparaciones entre organismos muy relacionados
o poco relacionados.
RNA mejor cronómetro o reloj molecular
Conservación y variación en la subunidad menor del rRNA
Regiones conservadas y variables de 
la subunidad rRNA (16S en 
procariotas o 18S en eucariotas). 
Cada punto y triángulo representa
una posición con un nucleótido que
se encuentra en el 95% de todos los 
organismos secuenciados, aunque el 
nucleótido presente (A, U, C, o G) 
pueda variar entre especies. Las 
bases son numeradas desde 1 en el 
extremo 5‘ hasta el extremo 3‘ . Cada
diez nucleótidos se hace una marca, 
y cada décimo quinto nucleótido es
numerado. 
16S rRNA como cronómetro de evolución
Estructura del ARNr 16S de E. coli
Líneas gruesas: dominios de 
conservación universal
Líneas normales: dominios de 
conservación intermedia
Líneas punteadas: regiones 
hipervariables
Árbol filogenético 1° alineamiento múltiple. 
Árbol obtenido dependiente de este alineamiento.
Arboles filogenéticos
Modelo/ estructura matemática que se usa para 
modelar la historia evolutiva de un grupo de secuencias 
o de organismos.
Longitud de la línea entre organismos es proporcional
a la distancia evolutiva
 Similitud de secuencias implica similitud de los genes
Construcción de árboles filogenéticos
• 1. Definir conjunto de secuencias a analizar (DNA, 
RNA o proteínas) provenientes de distintos
organismos
• 2. Alinear correctamente esas secuencias
• 3. Aplicar métodos adecuados para la construcción 
de árboles filogenéticos
• 4. Evaluar estadísticamente el árbol filogenético 
obtenido
Arboles filogéneticos
• Un árbol filogenético es un diagrama que representa las relaciones 
evolutivas entre organismos. Los árboles filogenéticos son hipótesis, 
no hechosdefinitivos.
• El patrón de ramificación en un árbol filogenético refleja cómo las 
especies u otros grupos evolucionaron a partir de una serie de 
ancestros comunes.
• En los árboles, dos especies están más relacionadas si tienen un 
ancestro común más reciente y menos relacionadas si tienen un 
ancestro común menos reciente.
Relación entre la definición de especie 
bacteriana y el análisis del gen ARNr 16S
En general se cumple al comparar dos cepas: 
Secuencia del gen del ARNr 16S difiere en mas del 3% con el 
resto de las secuencias conocidas de bacterias y el % de 
hibridación ADN-ADN es menor al 70% 
especies diferentes
Definición especie: Hibridación ADN1-ADN2 > 70%. Secuencia del 
ARNr 16S similar en mas del 97%
Los principales grupos vivientes
• Basado en el análisis del ARN ribosomal y el 
trabajo de Carl Wose y colaboradores (1990)
• Tres dominios
– Bacteria
– Archaea
– Eukarya
Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya
Proc. Nati. Acad. Sci. USA .Vol. 87, pp. 4576-4579, June 1990.
El Sistema de los Tres Dominios
Figure 10.1
Prokaryotes
Figure 10.6
Dominio Bacteria
• Actualmente con mas de 50 divisiones 
(phylum), algunas sin organismos cultivados 
(secuencias ambientales)
• Mas de 600 géneros bien conocidos
• Phylum mejores caracterizados:
Proteobacteria (α,β,γ,δ,ε) con mas de 460 
géneros
Gram positivos (Bajo GC y AltoGC) con más 
de 170 géneros
Proteobacteria (~2086 especies)
• Bacterias púrpuras del azufre
• Bacterias nitrificantes
• Bacterias azufre y hierro oxidantes
• Bacterias hidrógeno oxidantes
• Bacterias metanótrofas y metilótrofas
• Pseudomonas
• Bacterias del ácido acético
• Bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre
• Neisseria y Chromobacterium
• Bacterias entéricas
• Vibrio y Photobacterium
• Rickettsia
• Spirilla
• Proteobacterias con vaina envolvente
• Bacterias en prosteca
• Proteobacterias sulfato y sulfuro reductoras
Firmicutes (1421) y Actinobacteria(1626)
 Firmicutes (Gram Positivas de bajo contenido GC)
• No esporuladas, bajo contenido GC, Gram-positivas: bacterias
lácticas y relacionadas . Formadoras de esporas, bajo contenido
GC, Gram-positivas : Bacillus (673), Clostridia (536) and 
relacionadas (212).
• Sin pared celular, bajo contenido GC, Gram-positivas: los 
Mycoplasmas
 Actinobacteria (Gram positivas de alto contenido GC)
• Alto contenido GC, Gram-positivas: Corineformes y bacterias
del ácido propiónico
• Alto contenido GC, Gram-positivas: Micobacterias
• Filamentosas, alto contenido GC, Gram-positivas: 
Streptomyces y otros actinomicetos.
Dominio Bacteria
Dominio Bacteria, las ramas del árbol
filogenético
• Aquifex . Bacterias autótrofas y termófilas
• Bacterias verdes no del azufre (Chloroflexus) . Algunas de 
fotosíntesis anoxigénica, autotrofía por vía del hidroxipropionato
• Deinococci. Altamente resistentes a la radiación (Deinococcus
radiodurans).
• Bacterias verdes del azufre (Chlorobium) Fototrofos anoxigénicos, 
anaerobios estrictos, autotrofía por ciclo reverso del ácido cítrico.
• Planctomycetes Bacterias prostecadas, carecen de peptidoglucano, 
reproducción por gemación, compartimentalización celular 
(membrana nuclear), annamox, fisiología única.
• Cyanobacteria y prochlorophytes . Bacterias unicelulares o 
filamentosas, Fotosíntesis oxigénica
Algunas Proteobacterias
Alfa: metilótrofas y metanótrofas (Methylobacterium), parásitos intracelulares 
obligados (Rickettsia), nitrito oxidantes (Nitrobacter), fijadoras de N2 (Rhizobium, 
Azospirillum) patógenos de plantas (Agrobacterium), patógenos de humanos 
(Bartonella) bacterias púrpuras no sulfúreas. Varias fotosintetizadoras.
Beta: Oxidadoras de Amonio(Nitrosomonas), fierro y azufre oxidantes (Thiobacillus), 
patógenas de humanos (Bordetella), productoras de exopolisacáridos (Zooglea), cocos 
(Neisseria), helicoidales (Spirillum), bacilos (Burkholderia).
Gamma: Enterobacterias (E.coli, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella) 
Pseudomonas, bacterias púrpuras del azufre (Chromatium),patógenos de humanos 
(Legionella, Haemophilus), bacteria filamentosa marina (Leucothrix).
Delta: Myxobacterias, bacterio-predatoras (Bdellovibrio), algunas sulfato reductoras 
(Desulfovibrio).
Epsilon: infecciones entéricas (Campylobacter, Helicobacter).
Dominio Archaea
• Cuarenta géneros reconocidos
• Cuatro linajes?:
Euryarchaeota (halófilos y metanogénicos)
Crenarchaeota (termófilos)
Korarchaeota (solo secuencias ambientales, 
no cultivados)
Nanoarchaeota (de posición filogenética 
incierta)
Analizando los tres dominios
• Termofilia representada en los grupos de 
Archaea y Bacteria
• Muchos de los linajes ancestrales son 
anaerobios o microaerofílicos
• Fotosíntesis basada en clorofilas: distribuida 
en varios linajes de Bacteria
Algunos hallazgos interesantes
• Tamaño de genoma mínimo
– Basado en el análisis del genoma de Mycoplasma
genitalium
• El más pequeño genoma procariota secuenciado
• ~108-121 genes no son requeridos para el crecimiento
en laboratorio
• ~265-350 genes son requeridos para el crecimiento en 
el laboratorio
Ejemplos de diversidad: estructura y función
• Pared: bacterias sin pared (Mycoplasmas, Thermoplasmas)
• Membranas: diferente composición (Mycobacterium)
• Forma: Espiroquetas, bacterias con prostecas (Caulobacter), formacion de 
hifas (Streptomyces)
• Mecanismos de movimiento: bacterias deslizantes (Beggiatoa)
• Diferenciacion celular: microcistos de Cyanobacterias, comportamiento 
social (Myxobacterias)
• Comportamiento frente a otras bacterias: predación (Bdellovibrio)
• Obtención de energía independiente del trasporte de electrones 
(fosforilación oxidativa o fotosíntesis) y la fermentación, ej.descarboxilasas en 
Oxalobacter formigenes
Más hallazgos
• Muchos genes identificados no tienen
función conocida
– Mycoplasma genitalium
• 22% de genes sin función conocida
– Haemophilus influenzae
• > 40% de genes sin función conocida
– Methanococcus jannaschii
• Un miembro de las Archaea
• 66% de genes sin función conocida
– E. coli
• ~2500 de 4288 genes sin función conocida
Caracteres similares en taxones
filogenéticamente distantes
• Chloroflexus y Chlorobium (pertenecen a 
divisiones muy alejadas entre sí) Son Fotótrofos
anoxigénicos
Los representantes de ambos géneros poseen 
clorosomas con similar función y estructura
Posibles explicaciones:
• transferencia lateral
• evolución independiente
• el gen del ARNr 16S aportaría información 
limitada
Manual de Bacteriología Sistemática de 
Bergey
• Prokaryotes into 25 phyla
– Archaea
• 2
– Bacteria
• 23
• Consensus of experts
Manual de Bacteriología
Sistemática de Bergey
• Documento indispensable de los taxónomos
bacterianos.
• Editado por un comité internacional de 
taxónomos bacterianos.
• Trabajo detallado conteniendo descripciones de 
todas las especies procariotas actualmente
identificadas.
Microorganismos no cultivables, parte 
importante de la Diversidad microbiana
¿Por qué algunos microorganismos no son 
cultivables?
Cultivo y detección de microorganismos
Stevenson et al., New Strategies for Cultivation and Detection of Previously Uncultured Microbes (2004) Appl Environ Microbiol, 
70, 4748- 4755
•Cultivo en mínima cantidad de 
nutrientes
•Incubaciones largas (30d)
•Protección contra peróxidos
•Incluir ácidos húmicos en el 
medio y compuestos de 
señalización.
•Ambiente aeróbico
•Ambiente hipóxico (1-2% O2)
•Ambiente anóxico
•Con 5% de CO2
Construcción de 
librerías 
metagenómicas
Handelsman. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 
2004, 68(4):669.
El término metagenómica se 
refiere al análisis genómico 
de comunidades 
microbianas, independiente 
de cultivo, en un nicho 
ambiental particular. 
Bioprospección
¿Donde buscar? ¿Cómo buscar?
Bioprospección
• La bioprospección es la búsqueda sistemática, 
clasificación e investigación para fines 
comerciales u holísticos de nuevas fuentes de 
compuestosquímicos, genes, proteínas, 
microorganismos y otros productos con valor 
económico actual o potencial, que forman parte 
de la biodiversidad.
• También se define como la búsqueda dirigida de 
(micro)- organismos con capacidades económicas 
útiles, como la producción de nuevos fármacos 
(antibióticos), enzimas, nutrientes, etc. 
Bioprospección
• Diseño de estrategia de muestreo ( al azar o 
rerpresentativa)
• Escala ( macro vs microambiente)
• Ambientes extremos
• Productos buscados (Impacto en el mercado)
• Métodos de cultivo
• Herramientas moleculares