crecimiento bacteriano odo 2014.pdf
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Prof. Dra. Patricia Palma Flux
patypalma2009@gmail.com
CRECIMIENTO BACTERIANO
Curso: microbiologa y parasitologa 2014
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Objetivos
Conocer principios generales del crecimiento bacteriano
Conocer el ciclo de crecimiento de las poblaciones microbianas
Conocer factores que afectan el crecimiento bacteriano
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Crecimiento sistemas biolgicos crecimiento poblacional: Incremento en el n de clulas
crecimiento individual: Incremento en el tamao y peso
previo a la divisin celular funcin bacteriana para preservar la especie
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Crecimiento divisin
Reacciones de polimerizacin
Monmeros polmeros (macromolculas)
cidos nuclecos y Protenas 2000 reacciones qumicas
Ensamblaje de macromolculas y formacin de estructuras :
Flagelo, pared celular, ribosomas , etc
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Proceso de replicacin Cromosmica y de plsmidos.
Segregacin de cromosoma y plsmidos a clulas hijas.
Sntesis de nuevos materiales de las envolturas bacterianas.
Proceso de divisin celular : formacin del tabique o septum.
Etapas del ciclo celular procaritico
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Ocurren dos procesos fundamentales:
expansin o aumento de tamao de la pared
formacin del tabique transversal o septo en el centro de la clula.
Crecimiento de la Pared Celular
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Biosntesis del Peptidoglicn (PG)
Crecimiento de la Pared Celular
Pared bacterias Gram Positivo
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Sntesis del peptidoglican
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El crecimiento del peptidoglican y la formacin del septo dependen de la actividad controlada y localizada de
autolisinas.
Estas enzimas son los sitios de accin de las penicilinas (PBP).
Autolisinas : transglucosidasa y/o transpeptidasa
Regulacin del crecimiento del peptidoglican
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Bacterias Gram Negativo
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Polisacarido O Polisacarido Central Lpido A
Sntesis del LPS
El ensamblaje del lpido A se realiza en la membrana celular y los azcares centrales se van uniendo secuencialmente.
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El Ag O sintetizado se une a la regin central y al lpido A, generndose el LPS en la membrana celular antes de su paso
e insercin a la membrana externa.
Las subunidades del Ag O son sintetizadas independientemente sobre un portador lipdico.
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El comienzo de la tabicacin requiere 2 seales:
1.- Trmino de replicacin cromosomal y las copias hijas separadas en extremos opuestos.
2.-La clula debe haber alcanzado una longitud umbral.
Formacin del tabique transversal o septum
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Formacin del tabique transversal o septum
Poco antes de la divisin y bajo control del ciclo celular, protena FtsZ se ensambla en la cara citoplasmtica de la
membrana celular y forma un anillo citocintico.
Una vez que FtsZ ocupa el lugar del futuro septo, otras protenas FtsZ forman un complejo llamado Divisoma.
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Los polmeros de FtsZ se contraen tracccionando las envolturas bacterianas al interior
FtsZ adems activan autolisina especficas de septum.
La divisin de la bacteria por fisin binaria simtrica se logra gracias a la invaginacin de la membrana celular y del
peptidoglican en el centro de la clula madre.
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Formacin del Septum
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Divisin: fisin binaria
Formacin de 2 clulas hijas a partir de una
Replicacin y elongacin celular
Terminacin del septo
Formacin del septo
Separacin
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Tiempo de generacin Tiempo requerido por una clula para duplicarse o
completar un ciclo de crecimiento
Variable
Escherichia coli 20 min
Streptococcus mutans 2 h
Dependiente (genticos y ambientales)
Porphyromonas gingivalis
15.8 h
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Resumen de conceptos
La divisin y replicacin son eventos coordinados
El crecimiento ocurre por fisin binaria
Crecimiento implica:
Aumento del numero de clulas
Aumento del tamao celular
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Velocidad de crecimiento Cambio en el n de clulas o masa celular por unidad de
tiempo
crecimiento exponencial: duplicacin de una poblacin celular en un tiempo dado
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Crecimiento exponencial
1.- fase de latencia (lag)
2.- fase exponencial
3.- fase estacionaria
4.- muerte
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Fases del crecimiento exponencial
Curva de crecimiento en un medio de cultivo cerrado
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Formas de estudio del crecimiento bacteriano
Mtodos para medir el crecimiento
Mtodos para manipular el crecimiento
Conocimiento de factores medioambientales que influyen en el crecimiento bacteriano
Ej. T, pH, oxigeno, nutrientes
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Medicin del crecimiento Mtodos que permiten seguir los cambios en el n de clulas o el peso de la
biomasa celular
Recuento total de clulas
Recuento de clulas viables
Diluciones
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Recuento total de clulas
Microscopa de muestra seca
Microscopa de muestra lquida
Desventajas: 1. Cuenta clulas vivas y muertas
2. Clulas pequeas no se ven bien 3. Tiempo y habilidad
4. Microscopio de contraste de fases para muestras no teidas 5. La suspensin debe tener una concentracin de al menos 10 E6
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Recuento de clulas viables
Permite contar slo clulas vivas
clula viable: tiene la capacidad de dividirse y originar una colonia cuando se siembra en un medio slido
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Diluciones
Permite contar clulas viables. El n de colonias debe de encontrarse en rangos de 30 a 300 colonias
La muestra debe ser diluda seriadamente en base 10
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Recuento de clulas viables
Clculo:
N de colonias
FD x VP
10 -5 10 -4 10 -3
UFC/ml
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Cultivos contnuos
QUIMIOSTATO
Permite controlar: la densidad de poblacin
Velocidad de crecimiento
Mediante: Velocidad de dilucin
Concentracin de nutrientes
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Factores ambientales y crecimiento microbiano
Conocer como afectan diversos factores como:
t, pH, oxgeno, nutrientes, agua
en el crecimiento (viabilidad y reproduccin)
Aplicacin:
Explicar su distribucin
Disear mtodos para su control
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pH Vaginal microbiome of reproductive-age women Ravel et al. 2010 PNAS
Esquema que muestra los cinco agrupamientos genticos (I al V) encontrados en la microbiota vaginal. La cantidad de ramas nos indica la diversidad microbiana. En la barra ms inferior se indica el valor de pH ptimo de dichos microorganismos. (fuente: Ravel et al.)
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Efecto de la T sobre el crecimiento microbiano
temperatura mnima por debajo de la cul no es posible el crecimiento temperatura ptima, a la que se produce el crecimiento ms rpido temperatura mxima por encima de la cul es imposible que se d el crecimiento. Estas tres temperaturas son caractersticas de cada organismo y podemos encontrar una gran variabilidad, desde organismos cuya temperatura ptima son 4C hasta microorganismos que crecen ptimamente a 106C.
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Growth curves of S. mutans UA159 grown under aerobic or anaerobic conditions.
Ahn S et al. Appl. Environ. Microbiol. 2009;75:2517-2527
. Growth in TV medium supplemented with glucose (A), fructose (B), or mannose (C) was monitored in a Bioscreen C system that was set to continuously shake (aerobic conditions). For anaerobic conditions, sterile mineral oil was placed on top of the broth culture.
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Confocal microscopic images of S. mutans UA159 biofilms grown under aerobic or anaerobic
conditions.
Ahn S et al. Appl. Environ. Microbiol. 2009;75:2517-2527
For biofilm formation, S. mutans was grown in BM with either 20 mM glucose (A) or sucrose (B) for 24 h.
Cells were stained with SYTO 13 for 20 min.
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Gracias por su atencin
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