1.
Microbiología 2014
Dr. Alejandro Dinamarca T.

2.
Anatomía
Fisiología
Psicología
Sociología
Filosofía
1 eucariota
9 procariotas

3.
50s 60s 70s 80s 90s 2000s
Primer genoma
secuenciado
Primera proteína
terapeutica producida por
ingeniería genética
El codigo genético
Es controlado.
Era de la genómica funcional
Chips de DNA
Diagnóstico molecular
Farmacología molecular
Biomedicina
Clonación del primer
animal
Inicio de la
ingeniería genética
Sintesis enzimática
del ADN por PCR
Taq
Creación de bases
de datos
de ADN y péptidos
Producción de
SOMATOSTATINA
en bacterias

4.
FILOGENIA MOLECULAR
Amplificación de rRNA 16S Análisis de restricción de rRNA 16S

5.
ARCHAEA
BACTERIA
EUCARIA

6.
MICROBIOLOGÍAMICROBIOLOGÍA
DefiniciónDefinición
• Estudio de organismos, normalmente,
no observables a ojo desnudo, que
emplea métodos y técnicas que
permiten observar, aislar, cultivar,
propagar y manipular estos
microorganismos.

7.
Objeto de estudioObjeto de estudio
• Organismos inferiores a 1 milímetro de diámetro.
Microalgas
Protozoos
Bacterias
Hongos

8.
MétodosMétodos
yy
técnicastécnicas
Esterilidad
Medios de cultivo
Aislamiento
Propagación y cultivo
Microscopía

9.
Vibrios en cultivo de agar TCBS

10.
AGRICULTURA ALIMENTOS
ENFERMEDADES
AMBIENTE/ENERGÍA BIOTECNOLOGÍA
Diagnóstico
Tratamiento y cura
Prevención
Detección de nuevas enfermedades
Fijación de nitrógeno
Ciclo de nutrientes
Preservación
Fermentación
Aditivos
Calidad
Bio combustibles Metano Etanol
Bioremediación
Biominería, lixiviación de metales.
Nuevos farmacéuticos
Terapia génica
Mos modificados genéticamente

11.
Importancia de laImportancia de la
Microbiología en la sociedadMicrobiología en la sociedad
humanahumana
• Elaboración de alimentos (pan, queso, cerveza)
• Salud humana (vitaminas, vacunas,
antibióticos, enzimas)
• Enfermedades (tuberculosis, cólera, tétanos,
paludismo, ETS)
• Relación con acontecimientos históricos.
i) Caída del Imperio Romano.
ii) Conquista del Nuevo Mundo
iii) Regulación de la población. Peste negra.

12.
Importancia de laImportancia de la
Microbiología en la naturaleza.Microbiología en la naturaleza.
• Funcionamiento de los ciclos Biogeoquímicos.
i) Carbono
ii) Nitrógeno
iii) Azufre
iv) Oxígeno
• Producción primaria. Esto es generación de biomasa a
partir de fotosíntesis.
• Desarrollo de la microbiología ha permitido sentar las
bases de la revolución de la biomedicina.
• También permitió el surgimiento de la Biotecnología
Moderna. Aplicando el conocimiento en áreas como la
Biotecnología Ambiental, Biotecnología de los Alimentos
y farmacéutica.

13.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento de los microorganismos
•Lucrecio (98-55 a C) y Fracastoro (1478-1553)
propusieron que las enfermedades
eran producidas por “Criaturas Invisibles” .
•Antony van Leeuwenhoek (1632-1723),
Observa y describe organismos
microscópicos utilizando microscopios
construidos por él mismo.

14.
Anton van Leeuwenhoek
• Comerciante Holandés, 1632-1724.
• Desarrollo del primer microscopio.
• Primer hombre en observar MO.
• Principales observaciones:
– Bacterias
– Protozoos
– Capilares sanguíneos
– Espermatozoides

15.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento de los microorganismos
•Leeuwenhoek publicó sus
decubrimientos a través de cartas
dirigidas a la Royal Society de Londres.
Lo detallado de sus descubrimientos,
permiten establecer que Leeuwenhoek,
observó bacterias y protozoos.

16.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
La generación espontáneaLa generación espontánea
•Francisco Redi (1626-1697), a través de experimentos
con carne putrefacta postula lo incorrecto de esta teoría.
•Tras el decubrimiento del mundo microscópico
realizado por Leeuwenhoek, algunos pensadores
reanudan la controversia acerca de la generación
espontánea. Se plantéa que los microorganismos se
desarrollan por generación espontánea.
•En 1749 Lazzaro Spallanzani, postula que la vida es
transportada por el aire.
TIEMPO
Agua con semillas Agua con semillas

17.
Louis Pasteur
• Químico Francés, 1822-1895.
• Enantiómeros del ácido
tartárico.
• Relación Industria- Ciencia.
• Algunos descubrimientos:
– MO eran capaces de llevar a
cabo fermentación láctica.

18.
Líquido no estéril Se tuerce el
cuello del
Frasco.
Esterilizar el
líquido por calor
Aire
Historia de laHistoria de la
microbiologíamicrobiología
Pasteur 1861Pasteur 1861

19.
Medio de cultivo es
enfriado.
Medio de cultivo se
Mantiene estéril
sin crecimiento.
El polvo y Mos quedan
atrapados en la pared
TIEMPO
Extremo
abierto
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Pasteur 1861Pasteur 1861

20.
El cultivo aún estéril
se pone en contacto con la
pared del frasco.
El cultivo pierde
su esterilidad
y se pone turbio
TIEMPO
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Pasteur 1861Pasteur 1861

21.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
•John Tyndall (1877), demuestra que
la causa de la contaminación de
cultivos estériles se debe a la
presencia de partículas transportadas
por el aire. Desarrolla el método
conocido actualmente como
Tindalización.
•Tyndall fue el descubridor de
microorganismos resistentes a altas
temperaturas.
•Ferdinand Cohn descubrió la
existencia de endosporas bacterianas
resistentes al calor.

22.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades. Galeno (129-199), y hasta mediados del
XIX se pensaba que la causa de las
enfermedades se debía a “Miasmas” o al
desequilibrio en lo cuatro humores:
Sangre, Flema, Bilis amarillo, Bilis
negra.
Agostino Bassi (1835). Observa que un
microorganismo puede ser el agente
causal de una enfermedad, al demostrar
su relación entre la enfermedad del
gusano de seda y una afección micótica

23.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades.
Irlanda, 1845, M. J. Berckeley

24.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades.
Joseph Lister (1827-
1912). De manera
indirecta, demuestra que
son los microorganismos
los agentes causantes de
las infecciones que
aquejaban a los enfermos
luego de sus operaciones.
Desarrolló un método de
cirugía en condiciones
asépticas usando fenol
como agente de
desinfección.

25.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentesDescubrimiento del papel de los microorganismos como agentes
causales de enfermedades.causales de enfermedades.
•Robert Koch (1876), demostró de manera directa la relación
entre microorganismos patógenos y cierto tipo de
enfermedades.
•Koch, desarrolló una metodología especial para determinar
esta relación, la que actualmente es conocida como
“Postulados de Koch”.
Bacillus antrhacis como agente causal
del carbunco.

26.
Robert Koch
• Médico alemán, 1843-1910.
• Algunos descubrimientos:
– MO causantes del carbunco.
– Contagio de MO.
– Esporas: Estucturas de resistencia.
– MO crecen en colonias definidas y
específicas.
– BACILO DE LA TUBERCULOSIS
“BACILO DE KOCH”
– Bacilo que provoca el cólera

27.
Bacteria
patógena
Glóbulo
rojo
Postulado 1
El microorganismo
patógeno sospechoso debe
estar presente en todos los
casos de los individuos
enfermos y ausente en los
sanos
Glóbulo
rojo
Animal enfermo Animal sano
Postulados de
Koch.

28.
Postulados de
Koch.
Postulado 2
El microorganismo
patógeno sospechoso
debe ser aislado y
crecido en cultivo puro
Colonias
Puras
Inocular animales sanos
con el microorganismo
aislado

29.
Postulado 3
Las células de un
cultivo puro del MO
patógeno sospechoso
debe causar la
enfermedad en
animales sanos.
Infestar animales sanos con las
células del patógeno sospechosos
Extraer muestras de sangre o de tejidos
y observar.
Animal enfermo
Postulados de
Koch.

30.
Postulado 4
El microorganismo
debe ser re aislado y
debe ser el mismo que
el original del primer
animal.
Postulados de
Koch. Extraer muestras de sangre o de tejidos
y observar.
Cultivar en
laboratorio
Cultivo puro

31.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Descubrimiento de los virusDescubrimiento de los virus
Charles Chamberland, colaborador
de Pasteur, desarrolló un método
para filtrar partículas más pequeñas
que las bacterias usando un filtro de
porcelana.
De esta forma se descubrió que la
enfermedad del mosaico del tabaco
era causada por un virus.

32.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Desarrollo de las vacunas y de la inmunología.Desarrollo de las vacunas y de la inmunología.
•Se estudia la resistencia de los animales a determinadas enfermedades.
•Se desarrollan técnicas para proteger a los humanos de agentes patógenos
bacterianos y virales.
•Roux, un colaborador de Pasteur estudiando “el cólera de los pollos” observó
que el cultivo por largos períodos de tiempo del agente causal de la enfermedad,
producía una variedad de bacteria que perdía su capacidad de generar
enfermedad, “capacidad infectiva”. A estos cultivos les llamó Atenuados.
•A su vez observó que al inyectar estos cultivos
atenuados en las aves, éstas desarrollaban la
enfermedad pero eran capaces de resistirla.,
permaneciendo sanas.
•Pasteur, denominó a estos cultivos atenuados,
vacunas en honor a Edward Jenner, quien fue el que
utilizó estos cultivos para proteger a las ordeñadoras
de la viruela.
•En base a estos avances, Pasteur y Chamberland,
desarrollaron una vacuna atenuada contra el
carbunco, y posteriormente, Pasteur haría lo propio
para la rabia.

33.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Toxinas y antitoxinas.Toxinas y antitoxinas.
•La producción de toxinas es un mecanismo de patogenicidad
desarrollado por los microorganismos par invadir al hospedario.
•Entre las enfermedades causadas por toxinas bacterianas están: la
difteria, el botulismo.
•Emil von Behring y Kitazato, usando una
metodología de filtrado de bacterias y
usando el sobrenadante, lograron aislar la
tóxina que causa la difteria.
•Posteriormente, la inactivaron mediante
calor (por cambio leve en su estructura
molecular) y luego la inyectaron en conejos
De esta manera se produjeron los primeros
anticuerpos.

34.
•Usando esta metodología, se desarrolló una
antitoxina contra el tétanos.
Historia de la microbiologíaHistoria de la microbiología
Toxinas y antitoxinas.Toxinas y antitoxinas.

35.
DIVERSIDAD MICROBIANA
BACTERIAS Y ARCHAEAS

36.
+ -
CONTINUIDAD EXTINCIÓN

37.
A B
Presión de selección
Diversidad: ADN Mutaciones + Flujo genético Horizontal

38.
FILOGENIA MOLECULAR
Amplificación de rRNA 16S Análisis de restricción de rRNA 16S

39.
ARCHAEA
BACTERIA
EUCARIA

40.
•Philum antiguo.
•Encontramos organismos
quimiolitótrofos oxidadores de
hierro e hipertermófilos.
•Aquifex es considerado como
el miembro de Bacteria más
hipertermófilo, capaz de crecer
a una temperatura óptima de 85
º C.
•Puede tolerar pequeñas
cantidades de oxígeno y
utilizarle como aceptor final de
electrones, a diferencia de los
hipertermófilos de Archaea.
•Aquifex no utiliza materia
orgánica como fuente de
energía, ya que la obtiene a
través de la oxidación del H2 o
del Sº

41.
Philums Thermodesulfobacterium y Thermotoga
•Presentan a géneros de bacterias del tipo
hipertermófilo anaerobio estricto con un
metabolismo fermentativo.
•El género Thermotoga, se caracteriza por tener una
cubierta llamada toga, que le caracteriza
morfológicamente.
•Thermodesulfobacterium, presenta una
temperatura óptima de crecimiento de 70 º C y es la
bacteria que puede reducir sulfato más termófila.

42.
Chloroflexus
•Se propone como la forma
fotosintética más primitiva.
•Procariota filamentoso que forma
matas espesas en manantiales
termales neutros.
•Puede tener un metabolismo
fotótrofo organótrofo
(fotoheterótrofo) o quimiótrofo
(fotoautótrofo).

43.
Deinococcos
Thermus
Deinococcus

44.
Philum Espiroquetas
•Las espiroquetas son bacterias gram negativas y mótiles con morfología de
resorte y flexible.
•La morfología de estos procariotas les hace únicos.
•Las espiroquetas se clasifican en 8 generos primarios basados en su hábitat,
patogenicidad, RNA ribosomal y características morfólógicas.
•Los genros de espiroquetas patógenas para el hombre, son:
Treponema pallidum
Borrelia
Leptospira
•Las enfermedades causadas por mimbros de est género son:
Sífilis
Fiebre
Leptospirósis

45.
Proteobacterias
PHYLUM PROTEOBACTERIAS

46.
PHYLUM PROTEOBACTERIAS
•Es el grupo más amplio y diverso fisiológicamente
•Existen cinco grupos: α, β, γ, δ y ε.
•Pueden ser:
Fotótrofos
Quimiolitótrofos
Quimiorganótrofos
•Morfológicamente diverso
•Gram negativos
Proteobacterias

47.
Proteobacterias
PHYLUM PROTEOBACTERIAS
Grupos de Proteobacterias
Subdivisió
n
Géneros
Alfa Agrobacterium
Rickettsia
Nitrobacter
Beta Neiseria
Ralstonia
Burkholderia
Gamma Escherichia
Legionella
Erwinia
Vibrio
Salmonella
Pseudomonas
Delta Aeromonas
Acinetobacter
Épsilon Campylobacter
Helicobacter

48.
Proteobacterias
PHYLUM PROTEOBACTERIAS
Bacterias Entéricas (enterobacterias)
Géneros
Escherichia
Salmonella
Proteus
Enterobacter
Cepas Enteropatogénicas
Cepas Enfermedad
Escherichia coli O157:H7
(enterohemorrágicas)
Intoxicaciones
Salmonella typhi Fiebres tifoideas y
gastroenteritis
Shigella dysenteriae Intoxicaciones,
Disentería Bacilar

49.
Principales estructuras de la
célula procariota
• Membrana plasmática
• Pared celular
• Membrana externa Lipopolisacárido (LPS).
• Porinas
• Flajelo
• Estructuras de superficie e Inclusiones de reserva:
Fimbrias, pelos, capa cristalina (S), glicocalix,
Polímeros de reserva.

50.
conceptosconceptos
• Tamaño y eficiencia
• Peptidoglicano
• Periplasma
• Lipopolisacárido (LPS)
• Poli beta hidroxibutirato
• Translocación de grupo
• Transportador ABC (ATP-binding-casette)
• Sistema de secreción