Biologia de los microorganismos-1068 (1263)

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M É T O D O S D E E S T U D I O E N E C O L O G Í A M I C R O B I A N A 621
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tiramida, de manera que es posible visualizar incluso mRNA 
presente en cantidades muy pequeñas.
Además de detectar mRNA, la CARD-FISH también es útil 
en estudios filogenéticos de procariotas que pueden estar cre-
ciendo muy lentamente, por ejemplo, organismos que viven en 
mar abierto donde las frías temperaturas y la baja concentración 
de nutrientes limitan la velocidad de crecimiento (Figura 18.12). 
Como estas células poseen pocos ribosomas en comparación 
con células de crecimiento más activo, la FISH estándar suele 
dar una señal bastante débil.
MINIRREVISIÓN
 ¿Qué estructura celular es la diana de las sondas fluorescentes 
en la FISH filogenética?
 La FISH y la CARD-FISH se pueden usar para revelar diversos 
datos sobre las células en la naturaleza. Explique de qué datos 
se trata.
amplificar la señal fluorescente. El método FISH que amplifica 
la señal se llama FISH con deposición catalizada del reportero 
(CARD-FISH).
En la CARD-FISH, la sonda del ácido nucleico específico con-
tiene una molécula de la enzima peroxidasa conjugada a él en 
lugar de un colorante fluorescente. Tras dejar un tiempo para 
la hibridación, se trata la preparación con un compuesto solu-
ble marcado con fluorescencia llamado tiramida, que es un sus-
trato de la peroxidasa. En las células que contienen la sonda del 
ácido nucleico, la peroxidasa convierte la tiramida en un inter-
mediario muy reactivo que se une covalentemente a las proteí-
nas adyacentes; esto amplifica la señal lo suficiente para que se 
pueda detectar por microscopía de fluorescencia (Figura 18.12). 
Cada molécula de peroxidasa activa muchas moléculas de 
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(a) (b)
Figura 18.11 Análisis FISH del lodo activado de una planta de aguas
residuales. (a) Bacterias nitrificantes. Rojo: bacterias oxidantes de amoniaco; 
verde: bacterias oxidantes de nitritos. (b) Micrografía confocal láser de 
barrido de una muestra de lodo de aguas residuales tratada con tres sondas 
filogenéticas de FISH, cada una con un colorante fluorescente (verde, rojo o 
azul) que identifica un grupo concreto de proteobacterias. Las células teñidas 
de verde, rojo o azul reaccionan solo con una sonda; otras células reaccionan 
con dos (turquesa, amarillo, púrpura) o con tres (blanco).
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Figura 18.12 Marcaje de arqueas con FISH con deposición
indicadora catalizada (CARD-FISH). Las células de arqueas en esta 
preparación emiten una fluorescencia intensa (verde) respecto a las células 
teñidas con DAPI (azul).
III Análisis genético de comunidades microbianas no basados 
en técnicas de cultivo
Muchas veces, los estudios de diversidad microbiana nonecesitan aislar organismos, ni siquiera cuantificarlos o 
identificarlos microscópicamente mediante los colorantes des-
critos en las secciones precedentes. En cambio, se pueden usar 
genes específicos como medida de la biodiversidad y la capaci-
dad metabólica. Algunos genes son exclusivos de organismos 
concretos. La detección de uno de estos genes en una muestra 
ambiental implica que el organismo está presente. Las princi-
pales técnicas empleadas en este tipo de análisis de las comuni-
dades microbianas son la reacción en cadena de la polimerasa 
(PCR), el análisis de fragmentos de DNA por electroforesis 
en gel (DGGE, T-RFLP, ARISA) o la clonación molecular, y la 
secuenciación y análisis del DNA. Además, como veremos en la 
Sección 18.7, también se pueden analizar genomas completos 
de las células presentes en una muestra ambiental para medir la 
biodiversidad de las comunidades microbianas.
18.5 Análisis de las comunidades 
microbianas mediante métodos 
basados en la PCR
PCR y análisis de comunidades microbianas
En la Sección 11.3 ya estudiamos el principio de la PCR. Recor-
demos los pasos principales: (1) se hibridan dos cebadores de 
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