Biologia de los microorganismos (621)

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E V O L U C I Ó N Y S I S T E M Á T I C A M I C R O B I A N A S 393
U
N
ID
A
D
 3
todas las especies vegetales y animales juntas, y la cantidad de 
especies totales es probable que sea de varios órdenes de mag-
nitud mayor que las 10.000 ya caracterizadas.
Cada ambiente de la Tierra contiene una comunidad variada 
de microorganismos. Los análisis de las secuencias de los 
genes de rRNA 16S indican que pueden coexistir tantas como 
10.000  especies diferentes en un solo gramo de suelo. Casi 
todas las plantas y animales tienen cierto número de microor-
ganismos asociados exclusivos, ya sea como patógenos o como 
comensales en su superficie o en sus estructuras internas. Por 
tanto, los microorganismos no solo son las formas de vida más 
antiguas en nuestro planeta, sino también las más diversas.
MINIRREVISIÓN
 ¿Qué diferencia hay entre taxonomía y filogenia?
 Describa algunos criterios fundamentales del concepto 
filogenético de especie utilizados para determinar si dos cepas 
pertenecen a la misma especie.
 ¿A cuántas especies de bacterias y arqueas se les ha dado un 
nombre? ¿Cuántas es probable que existan?
12.9 Métodos taxonómicos 
en sistemática
Para identificar y nombrar especies de bacterias y arqueas 
de acuerdo con el concepto de especie taxonómica aceptado 
actualmente, se usa un estudio polifásico, es decir, un estudio 
que hace uso de muchos métodos diferentes combinados. En 
esta sección describiremos los métodos habituales para caracte-
rizar especies microbianas, y principalmente procariotas.
Análisis de secuencias génicas
Como ya hemos visto, las secuencias génicas se determi-
nan normalmente a partir de fragmentos de DNA amplifica-
dos por PCR, y las secuencias se analizan mediante análisis 
en sus secuencias génicas de rRNA 16S. No existen criterios 
consensuados para definir rangos taxonómicos por encima del 
género.
¿Cuántas especies microbianas hay?
El mundo microbiano que observamos hoy es el resultado de 
casi 4.000 millones de años de evolución (Figura 12.13). Los 
taxónomos microbianos coinciden en que actualmente no se 
puede hacer un cálculo firme del número de especies, en parte 
por la incertidumbre en la definición de especie. No obstante, 
también están de acuerdo en que en el análisis final este número 
será muy alto. Debido a la dificultad para visualizar y carac-
terizar microorganismos, solo se han nombrado unas 10.000 
especies de bacterias y arqueas mediante el concepto taxonó-
mico de especie. Por ahora es imposible calcular con exactitud 
el número total de especies bacterianas y arqueanas de la Tierra, 
pero es incuestionable que su diversidad es más alta que la de 
Figura 12.24 La hibridación genómica como herramienta 
taxonómica. (a) Se aísla el DNA genómico de los organismos que se va a 
comparar y después se fragmenta y se desnaturaliza. Se prepara una sonda 
de DNA del organismo 1 fragmentando, desnaturalizando y marcando el 
DNA (aquí se muestra como fosfato radiactivo). (b) El DNA problema de cada 
genoma, fragmentado y monocatenario, se inmoviliza sobre una membrana y se 
hibrida con la sonda de DNA marcada del organismo 1. Se mide la radiactividad 
del DNA hibridado. (c) La radiactividad del control (DNA del organismo 1 
hibridado consigo mismo) se toma como valor de hibridación 100 %.
P
Preparación
de DNA
Se
calienta
para
formar
cadenas
sencillas
Hibridación al 100 %
Hibridación al 25%
Se mezcla el DNA sobre una membrana de nailon y se añade
sonda de DNA en exceso:
Sonda de DNA DNA problema
DNA genómico DNA genómico
Fragmentar
el DNAP
1 x 1
Hybridized DNA
1 x 2
Misma
especie
100 75 50 25 0
Mismo género
pero diferentes
especies
Diferentes
géneros
1 x 1 1 x 2
100 % 25 %
Misma cepa 1 y 2 pertenecen,
probablemente,
a diferentes
géneros
DNA hibridado
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Organismos
que se
comparan:
Experimento de hibridación:
Porcentaje de hibridación
Organismo 1 Organismo 2
(a)
(b)
(c)
Resultados e interpretación:
P
P
P
P
P
P
P
P
(Control)
(Experimento)
Fragmentar
y marcar ( )
S
e
m
e
ja
n
z
a
 d
e
 s
e
c
u
e
n
c
ia
 e
n
tr
e
g
e
n
e
s
 r
R
N
A
 1
6
S
 (
%
)
100
98
96
94
92
90
88
0 20 40 60 70 80 100
Hibridación genómica DNA−DNA (%)
Figura 12.25 Relación entre la semejanza de secuencia de 
genes rRNA 16S y la hibridación genómica DNA−DNA entre pares de 
organismos. Se comparan pares de organismos considerando la semejanza 
entre sus rRNA 16S y los valores de hibridación genómica. Los puntos de 
la región superior derecha representan pares de cepas que comparten 
más del 97 % de la secuencia del rRNA 16S y tienen valores de hibridación 
genómica por encima del 70 % ; por tanto, es probable que sean miembros 
de la misma especie. Datos adaptados de Rosselló-Mora, R. y R. Amann. 
2001. FEMS Microbiol. Revs. 25: 39-67, y Stackebrandt, E. y J. Ebers. 2006. 
Microbiology Today. 11: 153-155.
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