Classificação dos

Microrganismos

Universidade Federal de Pelotas

Disciplina de Microbiologia

Mestranda Gizele Lima de Sá

Classificação

• Taxonomia

– Descreve e classifica (descobertos)

– Características morfológicas

• Sistemática

– Inventariamento

– Biodiversidade

– Relações filogenéticas entre os organismos

• 2001 – All Species Inventory

• 1735 – Carolus Linnaeus (Latim)– Plantae

– Animalia

• 1857 – Carl von Nägeli– Bactérias e fungos – Reino Plantae

• 1866 – Ernest Haeckel– Bactérias,algas, fungos e protozoários – Reino Protista

• Microscopia Eletrônica– Reino Procaryotae – núcleo sem membrana nuclear

• Seqüenciamento do DNA

• 1969 – Sistema de 5 reinos

Robert H Whittaker - 1969

Biologia Molecular Procariótica - Bactérias

- ArqueobactériasEucariótica

RNA ribossomal (rRNA)

Diferem: Estrutura das membranas lipídicastRNASensibilidade a antibiótico

Thermotoga maritima (genes semelhantes a bactéria e arqueobatérias)

Archaea

Metanógenos Anaeróbicos restritos , metano (CH4) a partir de dióxido de carbono e hidrogênio

Halófilosextremos

Altas concentrações de sal

Hipertermófilos Ambientes quentes

Nomenclatura Binominal

• Latim

• 2 nomes

– Gênero - substantivo

– Espécie - adjetivo

• Internacional de Bacteriologia Sistemática

– Código Bacteriológico

• Bergey’s Manual

• Reorganização pós biologia molecular

Homo sapiensHomem sábio

Hierarquia Taxonômica

• rRNA

• Bactérias e Arqueobactérias

• Filo, classe, ordem, família, gênero e espécie

• Espécie procariótica

– População de células com características similares

Linhagens diferentes

Classificação Eucariotos• Protista

• Fungi

• Plantae

• Animalia

Vírus• Não são compostos por células

• Estrutura simples

• Sem organelas ou ribossomos

• Maquinaria enzimática incompleta

• Parasitas intracelulares obrigatórios

• Espécie viral – população de vírus com características similares, ocupando um nicho ecológico específico

Moléculas de ácidos nucléicos de replicação independente Desenvolvimento a partir de células degenerativas, que após muitas gerações, perderam sua habilidade de sobreviver de forma independente

Origem

Importância

• Identificação de microrganismos;

• Tratamento;

• Epidemiologia – fontes de infecção - rastreabilidade

• Desenvolvimento de produtos biotecnológicos;

• Capacidade de metabolização de substratos particulares;

• Presença de enzimas específicas;

• Indicadores para a identificação de uma bactéria.

Atividade enzimática pode diferenciar bactérias

Identificação

• Morfologia celular: dimensões, forma, arranjos, comportamento tintorial, estruturas e mobilidade.

• Características culturais: formas de crescimento das colônias em diferentes meios (meio em placas, meio inclinado, meio líquido, gelatina), odor.

• Ecologia: hábitat, proveniência, condições ambientais, patogenicidade, hospedeiros, resistência.

• Genética: seqüência de genes específicos, variações transitórias e permanentes.

• Fisiologia: exigências nutritivas, fontes de carbono e nitrogênio, fatores de crescimento.

Provas rápidas – seg. a min.

Testes de Metabolismo

Catalase

• É uma enzima que decompõe o peróxido de hidrogênio (3%) emoxigênio e água

• Indispensável na identificação de cocos Gram positivos

• Estafilococos são catalase positivos

• Estreptococos são catalase negativos

• Exceto os estreptococos, a maioria das bactérias aeróbias eanaeróbias decompõe o peróxido de hidrogênio

Prova da Catalase

• Controle positivo: Staphylococcus aureus

• Controle negativo: Streptococcus spp.

– O teste da catalase não tem qualquer aplicação nadistinção do grupo Enterobacter pois todos sãocatalase (+)s.

Testes de Metabolismo

Coagulase

• Presença desta enzima indica patogenicidade

• Na presença de plasma, os produtores decoagulase, como o Staphylococcus aureus, vãodesencadear os mecanismos da coagulação

- +

Prova da Coagulase

Oxidase

• Tetrametil-p-fenilenodiamina (1% segundo Kovacs)

• Citocromo oxidase do tipo AA3

• Diferenciar os gêneros Neisseria e Pseudomonas (oxidase positiva) de outros cocos Gram -

• Distinguir a família Enterobacteriaceae (oxidase negativa) de outros bacilos Gram negativos (oxidase positiva)

Testes de Metabolismo

Prova da oxidase

• Interpretação do Teste

• Azul (Púrpura): reação +

• Rosa: reação –

Provas lentas – 24h ou mais

Testes Metabólicos

Enterobacteriaceae (Gram –)

A- Escherichia, Enterobacter, Citrobacter e Klebsiella fermentamlactose produzindo ácido e gás

B- Shigella e Salmonella não utilizam lactose em seu metabolismo.

Degradam a peptona formando amônia.

Ágar MacConkey - contém bile que inibe o crescimento da maioria das bactérias Gram +,cristal violeta (inibe algumas bactérias Gram +) e vermelho neutro (indicador de pH), lactose epeptona.

A BA

Diferenciação de Salmonella e Shigella

Ágar XLD – Xilose, lisina e deoxicolato (ácido biliar). Meio seletivo usado para isolamento de Salmonella e Shigella a partir de amostras clínicas e alimentos. Contém phenol red como indicador de pH (ácido – amarelo; alcalino – rosa a vermelho). Salmonella metaboliza o tiosulfato produzindo H2S que reage com o ferro produzindo um composto escuro (centro da colônia negro).

Testes de Metabolismo

PROVAS IMViC

Indol , Vermelho de Metila, Voges-Proskauer, Citrato

Esta série de quatro provas permite identificar um organismo dogrupo coliforme.

• Teste de Indol (reativo de Kovacs)

– Detecta a ação da enzima triptofanase, determinando acapacidade do microrganismo produzir Indol através dadegradação do aminoácido L-triptofano. Após a incubação,adiciona-se o reativo de Kovacs (p-dimetil aminobenzaldeído). Oindol se complexa ao reativo de Kovacs produzindo um anelrosa.

IMViC - Enterobactérias

Teste de MR – Vermelho de metila

– O Vermelho de Metila é o indicador de pH;

– O teste é utilizado na verificação da produção de grandesquantidades de ácidos, como o ácido pirúvico no metabolismoda glicose;

– As enterobactérias usam o ácido pirúvico para produzir outrosácidos como ác.lático, ác.acético e ác.fórmico.

IMViC - Enterobactérias

Teste de Voges-Proskauer (produção de acetoína)

• Verifica a capacidade do microrganismo em produzir ácidos como o Acetilmetilcarbinol (acetoína) como um precursor da síntese de 2,3 butanediol. Adiciona-se NaOH que reage com a acetoína produzindo um composto vermelho.

IMViC - Enterobactérias

KOH

Alfa-naftol

Teste de Citrato de Simmons– Diferencia os microrganismos pela capacidade de usarem o Citrato

como única fonte de carbono para o metabolismo e crescimento.

– Meio Citrato de Simmons (citrato de sódio, fosfato de amônia e azulde bromotimol como indicador de pH

– Para que a bactéria possa utilizar o citrato é necessário que ela tenha aCitrato permease, que vai permitir a entrada desse composto nointerior da célula;

– Uma vez incorporado, o citrato será degradado pela enzima Citrase,com produção de hidróxido de amônia que eleva o pH (azul).

IMViC - Enterobactérias

Enterobactérias

Alguns testes bioquímicos

Sorologia

• Estuda o soro sanguíneo e as respostas imunes que são evidentes no soro

• Antigênicos

– Anticorpos específicos

Anti-soro

Antígeno

Anticorpo

Kit diagnóstico desenvolvido pela BioManguinhos: Treponema pallidum (responsável pela sífilis) Vírus HIV (da Aids)HTLV (capaz de produzir linfoma e quadros neurológicos degenerativos), HBV e HCV (os dois últimos associados às hepatites B e C, respectivamente)

Fagotipagem

• Determina á quais fagos uma bactéria ou uma linhagem é suscetível.

Bacteriófagos

Classificação Composição de Bases do DNA

• % de G+C

• Revelando o grau de parentesco

• Organismos relacionados

– Quantidades similares

• Organismos distintos

– Diferem em mais de 10%

Outros dados complementares

devem ser considerados

Chaves dicotômicas

• Usadas para identificação. Baseia-se em perguntas

sucessivas que tem duas respostas possíveis.

• Não se baseia em relações filogenéticas

Cladogramas

• São mapas que mostram relações evolutivas

• Seqüências de rRNA

ACABOU!! Até mais!!!