Biologia de los microorganismos-1068 (1297)

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638 E C O L O G Í A M I C R O B I A N A Y M I C R O B I O L O G Í A A M B I E N T A L
recientes del ecólogo microbiano. La amplificación por des-
plazamiento múltiple (MDA) (Figura  18.32) es fundamental 
para la genómica de células individuales, y se usa para amplifi-
car DNA cromosómico a partir de una sola célula aislada de un 
entorno natural mediante una técnica de clasificación de célu-
las como la citometría de flujo (Figura 18.29).
La MDA utiliza una DNA-polimerasa de un bacteriófago 
específico para iniciar la replicación del DNA celular en pun-
tos aleatorios del cromosoma, desplazando la cadena comple-
mentaria a medida que cada molécula de polimerasa sintetiza 
nuevo DNA. Esta polimerasa tiene una fuerte actividad de des-
plazamiento de cadena, lo que provoca la síntesis de nume-
rosos productos de DNA de alto peso molecular. El número 
de copias del genoma por amplificación es suficiente para 
determinar la secuencia completa o casi completa del genoma 
mediante plataformas de secuenciación de última generación. 
De este modo se pueden inferir tanto la filogenética como las 
funciones metabólicas a partir de la secuencia genómica sin 
necesidad de PCR.
La MDA requiere un control estricto de la pureza para eli-
minar DNA contaminante, pero cuando se combina con méto-
dos de secuenciación de DNA de alto rendimiento supone una 
herramienta muy eficaz para vincular funciones metabólicas 
específicas con células individuales que nunca se han culti-
vado en laboratorio. A continuación se puede usar la informa-
ción sobre las capacidades metabólicas de estos organismos no 
cultivados para desarrollar estrategias con las que recuperarlos 
mediante cultivos de enriquecimiento y conseguir que crezcan 
en el laboratorio.
MINIRREVISIÓN
 ¿Cómo se puede identificar un organismo que lleva a cabo un 
proceso concreto mediante el sondeo con isótopos estables?
 ¿Qué método fundamental es necesario para aplicar la 
genómica en células individuales?
 Si una bacteria fijadora de nitrógeno crece en presencia de 
15N
2
, ¿su DNA será más pesado o más ligero que el de una
bacteria que no fije nitrógeno?
Figura 18.32 Análisis genético de células clasificadas. Se recupera 
el DNA de una población específica de células tras el marcaje por FISH y la 
clasificación por citometría de flujo (Figura 18.29). El DNA se caracteriza por 
amplificación por PCR y secuenciación de genes específicos, o por amplificación 
de todo el genoma por MDA seguida de secuenciación. Para la MDA se produce 
una cantidad de DNA suficiente para determinar la secuencia de todo el genoma 
usando DNA cortos de secuencia aleatoria como cebadores (A) para iniciar la 
replicación del genoma por acción de una DNA-polimerasa de bacteriófago. La 
polimerasa del bacteriófago copia el DNA desde diversos puntos del genoma 
y también desplaza el DNA recién sintetizado (B, C) liberando el DNA adicional 
para la hibridación de los cebadores y (D) el inicio de la polimerización.
La técnica del cultivo de enriquecimiento es un 
medio para obtener microorganismos a partir de muestras 
naturales. El enriquecimiento y el aislamiento demuestran 
que un organismo de un tipo metabólico concreto estaba 
presente en la muestra, pero no indican su importancia o 
abundancia ecológica.
Una vez que se ha establecido con éxito un 
cultivo de enriquecimiento, a menudo se pueden obtener 
cultivos axénicos por procedimientos microbiológicos 
convencionales, como la siembra por estrías, la dilución en 
agar y la dilución en líquido. Las pinzas láser y la citometría 
de flujo permiten aislar una célula del campo de un 
microscopio y separarla de los contaminantes.
El DAPI, el naranja de acridina y el SYBR Verde 
son colorantes generales para cuantificar microorganismos 
en muestras naturales. Algunos colorantes permiten 
IDEAS PRINCIPALES
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