Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de ... · Ventajas. En comparación al resto de...

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Universidad Nacional Autónoma de MéxicoFacultad de Odontología

Laboratorio de Genética Molecular

CURSO DEMICROBIOLOGÍA BÁSICA

Dra. Laurie Ann Ximénez-FyvieMtra. Adriana Patricia Rodríguez Hernández

Diapositivas 4

Técnicas microscópicas•Campo claro•Campo obscuro•Contraste de fases•I.D. de Nomarski•Fluorescencia•Confocal•Electrónica de barrido•Estereoscópica (magnificación)

Métodos para el cultivo bacteriano•Medios de cultivo•Técnicas de sembrado•Aislamiento de cepas

Pruebas de susceptibilidad•Conc. mínimas inhibitorias (MIC)•Conc. mínimas bactericidas (MBC)•Antibiogramas (Kirby-Bauer)

Métodos para el estudio de microorganismos

Identificación fenotípica•Tinción de Gram•Morfología celular•Motilidad•Tolerancia al oxígeno•Morfología de colonia•Tipificación bioquímica•Perfiles de proteínas celulares

Identificación genética•Hibridaciones DNA-DNA•PCR•Secuenciación 16S rRNA

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Métodos para el estudio de microorganismos

Identificación fenotípica•Tinción de Gram•Morfología celular•Motilidad•Tolerancia al oxígeno•Morfología de colonia•Tipificación bioquímica•Perfiles de proteínas celulares

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Identificación fenotípica

Definición

Secuencia consecutiva de métodos de “microbiología tradicional” que en conjunto llevan a la identificación de especies bacterianas en cultivo; mediante la determinación y posterior seguimiento de sus características fenotípicas y metabólicas a través de diagramas de flujo de identificación aceptados.

Aplicación• Identificación y cuantificación de especie cultivable previamente caracterizadas o

de microorganismos predeterminados a partir de muestras clínicas o cultivos puros.

Ventajas• Permite la realización de pruebas de susceptibilidad antimicrobiana posteriores o

en paralelo a la identificación.• Es posible realizar la cuantificación de las especies evaluadas.

Desventajas

En comparación a la identificación genética:• Más laborioso.• Mayor tiempo y costo.• Difícil manejo de muestras bucales y de otros sitios con proporciones elevadas de

especies fastidiosas.• Subestimación de especies fastidiosas.• No permite la identificación de especies no-cultivables.

Identificación fenotípica- Diagrama de flujo

Tinción de Gram

Morfología celular

Motilidad

Tolerancia al O2

Morfología de colonia

Tipificación bioquímica

Perfiles de proteínas celulares

Gram positivo

Gram negativo

Identificación fenotípica- Tinción de Gram

Identificación fenotípica- Morfología celular

Coco

Bacilo

PleomórficoEspirilo

•Sin motilidad•De nado (Swimming)•De deslizamiento (Glidding)•En espasmos (Twitching)

En Agar

Tubo de Punción

Identificación fenotípica- Motilidad

Contraste de Fases Campo Obscuro

•Anaerobio estricto(en ausencia de O2)

•Microaerofílico(en conc. bajas de O2)

•Capnofílico(en presencia de CO2)

•Anaerobio facultativo(en presencia/ausencia de O2)

•Aerobio estricto(en presencia de O2)

Identificación fenotípica- Tolerancia al oxígeno

•Color•Tamaño•Forma•Textura•Consistencia

•Periferia•Adherencia al agar•Formación de fosas•Propiedades hemolíticas•Fluorescencia con luz UV

Identificación fenotípica- Morfología de colonia

Identificación fenotípica- Tipificación bioquímica

•Fermentación de carbohidratos•Productos terminales•Catalasa•Oxidasa•Coagulasa•Reacciones de aglutinación

SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate - polyacrylamide gel electrophoresis)

Identificación fenotípica- Perfiles de proteínas celulares

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Métodos para el estudio de microorganismos

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Identificación genética•Hibridaciones DNA-DNA•PCR•Secuenciación 16S rRNA

Métodos genéticos- Hibridaciones DNA-DNA

DefiniciónMétodo no-dependiente del cultivo bacteriano para la identificación de especies; mediante la detección de fragmentos cortos de DNA marcados (sondas) tras su enlace a moléculas de DNA complementarias en una muestra (templete).

Aplicación • Identificación y cuantificación de microorganismos predeterminados a partir de muestras clínicas o cultivos puros.

Ventajas

En comparación al resto de las pruebas de identificación:• Capacidad para evaluar mayor número de especies y muestras.

En comparación a la identificación fenotípica:• Menor tiempo y costo.• Fácil manejo de muestras bucales y de otros sitios con proporciones elevadas de

especies fastidiosas.• Permite la identificación de especies no-cultivables.

En comparación a otras pruebas genéticas:• Es posible cuantificación las especies evaluadas.

Desventajas

En comparación a la identificación fenotípica:• No permite la realización de pruebas de susceptibilidad antimicrobiana en paralelo

a la identificación.En comparación a otras pruebas genéticas:

• Menor sensibilidad y especificidad.

•Sonda: fragmento de DNA marcado con una molécula reportadoraque permite su detección después de la hibridación

•Molécula ReportadoraRadioactiva: Isótopos con emisiones β (generalmente P32)No-Radioactiva: Digoxigenina, Fluorescina, Biotina, etc.

•Especificidad: determinada por el diseño de la sonda•Sensibilidad: determinada por el tipo y concentración de la sonda

Métodos genéticos- Hibridaciones DNA-DNA

•Southern BlotBlanco = DNASonda = DNA

•Northern BlotBlanco = RNASonda = DNA

•Western BlotBlanco = ProteínaSonda = Anticuerpo

“MiniSlot”

Canales abiertos

Membranade nylon

Filtros

Socransky et al. Biotechniques 1994

Métodos genéticos- Hibridaciones DNA-DNA

“MiniBlotter”

Canales de hibridación

Membranade nylon

Métodos genéticos- Hibridaciones DNA-DNA

Socransky et al. Biotechniques 1994

Métodos genéticos- Hibridaciones DNA-DNA

* Serotipos a: 43717 & b: 43718† Subespecies nucleatum: 25586, polymorphum: 10953 & vincentii: 49256

Métodos genéticos- PCR

DefiniciónMétodo no-dependiente del cultivo bacteriano para la identificación de especies; mediante la amplificación de porciones específicas de DNA en una muestra (templete).

Aplicación • Identificación de microorganismos predeterminados a partir de muestras clínicas o cultivos puros.

Ventajas

En comparación al resto de las pruebas de identificación:• Mayor sensibilidad.

En comparación a la identificación fenotípica:• Menor tiempo y costo.• Fácil manejo de muestras bucales y de otros sitios con proporciones elevadas de

especies fastidiosas.• Permite la identificación de especies no-cultivables.

Desventajas

En comparación a la identificación fenotípica:• No permite la realización de pruebas de susceptibilidad antimicrobiana en paralelo

a la identificación.En comparación a la identificación fenotípica e hibridaciones DNA-DNA:

• No permite la cuantificación de especies (excepto PCR en tiempo real).En comparación a hibridaciones DNA-DNA:

• Bajo número de especies evaluadas.

PCR

Métodos genéticos- PCR

•Ciclos repetitivos de desnaturalización, alineamiento de primers yextensión para producir múltiples copias de una secuenciadeterminada de DNA

•Especificidad: determinada por el diseño de los primers•Sensibilidad: hipotéticamente 1 célula

Métodos genéticos- Secuenciación de la fracción 16S rRNA

DefiniciónMétodo no-dependiente del cultivo bacteriano para la identificación de especies; mediante la determinación de la secuencia en el DNA de la fracción 16S rRNA en una muestra (templete) y su posterior comparación con secuencias publicadas.

Aplicación • Identificación de cualquier microorganismo a partir de muestras clínicas o cultivos puros.

Ventajas

En comparación al resto de las pruebas de identificación:• Mayor especificidad.

En comparación a la identificación fenotípica:• Menor tiempo y costo.• Fácil manejo de muestras bucales y de otros sitios con proporciones elevadas de

especies fastidiosas.• Permite la identificación de especies no-cultivables.

Desventajas

En comparación a la identificación fenotípica:• No permite la realización de pruebas de susceptibilidad antimicrobiana en paralelo

a la identificación.En comparación a la identificación fenotípica e hibridaciones DNA-DNA:

• No permite la cuantificación de especies.En comparación a hibridaciones DNA-DNA:

• Bajo número de especies evaluadas.

Secuenciación 16S rRNA

Métodos genéticos- Secuenciación de la fracción 16S rRNA

•Comparación con bancos de secuencias conocidas

•Especificidad: hipotéticamente “absoluta”•Sensibilidad: hipotéticamente 1 célula