Caracterización filogenética en bacterias fermentadoras del vino.Caracterització filogenètica en bacteris fermentadors del vi.

Posted on por
2

Sergi Ferrer e Isabel Pardo son dos investigadores de la unidad docente de biólogicas, interesados en la microbiología de la elaboración de los vinos, concretamente en la fermentación maloláctica. La fermentación maloláctica es el proceso por el cual el ácido málico, presente de forma natural en la pulpa de muchos frutos como la uva y la manzana verde es convertido en ácido láctico. El ácido málico proporciona sabor ácido a las frutas  y su función es la de proteger frente a depredadores. La mayoría de los vinos sufren, natural o intencionadamente, la fermentación maloláctica.

Los lactobacilos son bacterias Gram +, no formadoras de esporas, sin enzima catalasa que se encuentran en una gran variedad de hábitats como bebidas fermentadas y alimentos, las membranas mucosas, el tracto intestinal de los animales y los seres humanos etc. Los lactobacilos son importantes en el proceso de elaboración del vino ya que pueden transformar los compuestos presentes en este. Algunos lactobacilos realizan fermentación maloláctica, aunque la especie Oenococcus oeni se asocia muy frecuentemente a este proceso. La fermentación maloláctica es empleada en la elaboración de vinos de calidad ya que reducen la acidez, aumenta la estabilidad microbiológica y mejora las propiedades organolépticas. La caracterización de las cepas de Lactobacillus es un hecho relevante para conocer mejor el proceso de vinificación y S. Ferrer e I. Pardo  caracterizaron filogenéticamente 10 cepas de lactobacilos conocidas. Las cepas fueron aisladas a partir de vinos de Bobal de bodegas con denominación de origen Utiel-Requena. Más tarde se secuenciaron la subunidad 16S del rRNA de las 10 cepas y posteriormente se realizó un análisis filogenético. El resultado puede verse en la figura. Mediante experimentos de hibridación determinaron que la cepa 59bT es un miembro de una nueva especie. Realizaron más estudios para la caracterización de las diferentes cepas, pero nos centraremos en los que hicieron en un estudio posterior, con una cepa descubierta en Korea,  en un lago de agua dulce.

En 2009, pusieron en duda el status taxonómico otorgado a una cepa de Lactobacillus aislada de un estanque en Korea. Song et al. mediante análisis de la subunidad 16S del rRNA llegaron a la conclusión de que esta cepa estaba estrechamente relacionada con Lactobacillus satsumensis =&047T NRIC. Más tarde se consiguó aislar estos lactobacilos de heces de ratón y del propio vino. En este momento I. Pardo y S. Ferrer inician un estudio de esta cepa realizando análisis de reconstrucción filogenética (máxima parsimonia, máxima verosimilitud) para determinar la taxonomía de la bacteria. En todos los árboles filogenéticos la cepa IMCC1736T formaba un clado con L. uvarum. Después, se realizaron estudios de hibridación de DNA obteniendo resultados de porcentaje de hibridación inferiores al 70% con lo que se concluyó que la cepa constituía una nueva especie. Más tarde, se contabilizó el número de guaninas y citosinas, determinándose que se encontraban dentro del rango para bacterias del género Lactobacillus. Además, se observó que la bacteria era incapaz de crecer en una concentración 5% de NaCl y a pH 3,3 (vive en un pH de 4,5-8), que no utilizaba gluconato ni pentosas en las fermentaciones (aunque sí otros carbohidratos como metil- α-D-manósido y celobiosa, mientras que L. uvarum no es capaz). La bacteria es Gram + y microaerófila. La propuesta de estos investigadores para el nombre de la bacteria es Lactobacillus aquaticus sp.

Con todo esto, se pone de manifiesto que el grupo de investigación formado por I. Pardo y S. Ferrer se preocupan en la determinación filogenética de lactobacilos implicados en la fermentación del vino, además de los diferentes aspectos de la fermentación maloláctica.

Sergi Ferrer i Isabel Pardo són dos investigadors de la unitat docent de biològiques, interessats en la microbiologia de l’elaboració dels vins, concretament en la fermentació malolàctica. La fermentació malolàctica és el procés pel qual l’àcid màlic, present de forma natural a la polpa de molts fruits com el raïm i la poma verda és convertit en àcid làctic. L’àcid màlic proporciona sabor àcid a les fruites i la seva funció és la de protegir enfront de depredadors. La majoria dels vins pateixen, natural o intencionadament, la fermentació malolàctica.

Els lactobacils són bacteris Gram +, no formadors d’espores, sense enzim catalasa que es troben en una gran varietat d’hàbitats com begudes fermentades i aliments, les membranes mucoses, el tracte intestinal dels animals i els éssers humans etc. Els lactobacils són importants en el procés d’elaboració del vi ja que poden transformar els compostos presents en aquest. Alguns lactobacils realitzen fermentació malolàctica, encara que l’espècie Oenococcus oeni s’associa moltes vegades a aquest procés. La fermentació malolàctica és emprada en l’elaboració de vins de qualitat ja que redueixen l’acidesa,

augmenta l’estabilitat microbiològica i millora les propietats organolèptiques. La caracterització de les soques de Lactobacillus és un fet rellevant per conèixer millor el procés de vinificació i S. Ferrer i I. Pardo caracteritzaren filogenèticament 10 soques de lactobacils conegudes. Les soques van ser aïllades a partir de vins de Bobal de cellers amb denominació d’origen Utiel-Requena. Més tard es van seqüenciar la subunitat 16S del rRNA de les 10 soques i posteriorment es va realitzar una anàlisi filogenètica. El resultat es pot veure a la figura. Mitjançant experiments d’hibridació determinaren que la soca 59bT és un membre d’una nova espècie. Van realitzar més estudis per a la caracterització de les diferents soques, però ens centrarem en els que van fer en un estudi posterior, amb una soca descoberta en un llac d’aigua dolça a Korea, en un llac d’aigua dolça.

El 2009, van posar en dubte l’estatus taxonòmic otorgat a una soca de Lactobacillus aïllada d’un estany a Korea. Song et al. mitjançant anàlisi de la subunitat 16S del rRNA van arribar a la conclusió que aquesta soca estava estretament relacionada amb Lactobacillus satsumensis =&047T NRIC. Més tard es va aconseguir aïllar aquests lactobacils d’excrements de ratolí i del propi vi. En aquest moment I. Pardo i S. Ferrer inicien un estudi d’aquesta soca realitzant anàlisi de reconstrucció filogenètica (màxima parsimònia, màxima versemblança) per determinar la taxonomia del bacteri. En tots els arbres filogenètics la soca IMCC1736T formava un clado amb L. uvarum. Després, es van realitzar estudis d’hibridació de DNA obtenint resultats de percentatge d’hibridació inferiors al 70% amb el que es va concloure que la soca constituïa una nova espècie. Més tard, es va comptabilitzar el nombre de guanines i citosines, determinant-se que es trobaven dins del rang per bacteris del gènere Lactobacillus. A més, es va observar que el bacteri era incapaç de créixer en una concentració 5% de NaCl i a pH 3,3 (viu en un pH de 4,5-8), que no utilitzava gluconat ni pentoses a les fermentacions (encara que sí altres carbohidrats com metil-α-D-manósido i celobiosa, mentre que L. uvarum no és capaç). El bacteri és Gram + i microaerófil. La proposta d’aquests investigadors per al nom del bacteri és Lactobacillus aquaticus sp.

Amb tot això, es posa de manifest que el grup de recerca format per I. Pardo i S. Ferrer es preocupen en la determinació filogenètica de lactobacils implicats en la fermentació del vi, a més dels diferents aspectes de la fermentació malolàctica.

Crecimiento bacteriológico ICreixement bacteriològic IBacterial growth I

Posted on por
2

Aquí tenéis un par de vídeos en los que se explica el crecimiento bacteriano.

Vídeo 1:
-Explicación de requerimientos físicos y químicos para el crecimiento de una población.
-Explicación de las características de los diferentes tipos de medios de cultivo.

Vídeo 2:
-Fases de crecimiento microbiano.
-Curvas de crecimiento.

Aquí teniu un parell de vídeos en què s’explica el creixement bacterià.

Vídeo 1:

-Explicació de requeriments físics i químics per al creixement d’una població.

-Explicació de les característiques dels diferents tipus de mitjans de cultiu.

Vídeo 2:

-Fases de creixement microbià.

-Corbes de creixement.

Here you have a couple of videos. They explain the bacterial growth

Video 1:

-Explanation about physics and chemist requirements for a population growth.

-Explanation of characteristics of different culture media types.

Video 2:

-Phases of bacterial growth.

-Bacterial growth curve.

Detección de bacterias en alimentos mediante técnicas macromoleculares.Detecció de bacteris en aliments mitjançant tècniques moleculars.Detection of bacteria presence in food products using macromolecular techniques.

Posted on por
Responder

La importancia de los microorganismos en los alimentos es evidente tanto por su acción en la producción de los mismos como en la alteración de los alimentos. La degradación y el deterioro de los alimentos ocasionan pérdidas en el sector económico y, lo que es más importante, provoca riesgos desde el punto de vista sanitario. En este sentido se desarrollan activamente técnicas de detección y control microbiológico de alimentos.

Leuconostoc mesenteroides es una bacteria del ácido láctico (LAB) gram-positiva, como todo el género Leuconostoc, que puede provocar infecciones en seres humanos debido a la presencia de esta bacteria en algunos productos cárnicos, aunque raramente. Por ello los Kits de detección  comerciales de microorganismos a menudo no detectan  a estos. Se desarrolló un protocolo para identificar a esta bacteria. Se basaron en una PCR de tiempo real (qPCR) con el  empleo de sondas TaqMan. Las sondas TaqMan identifican, mediante fluorescencia, un producto específico de la PCR. Se trabajó sobre el gen 23S rRNA, a partir del cual se desarrollaron los cebadores de la qPCR y la sonda TaqMan a utilizar. Para probar la especificidad del protocolo se realizaron ensayos con DNA de otras bacterias del género Leuconostoc y DNA de diversa procedencia. El resultado fue la detección exitosa de la presencia de Leuconostoc mesenteroides en productos cárnicos con un umbral mínimo de 104 CFU/g, es decir, 104 unidades formadoras de colonias por gramo.

Este trabajo fue realizado por Rosa Aznar Novella, Catedrática investigadora  en el departamento de Microbiología y Ecología de la Universidad de Valencia, cuya área de trabajo actual se centra en la detección temprana de bacterias y otros microorganismos en alimentos.  La herramienta de trabajo más utilizada es la PCR de tiempo real, mediante la cual  se crean protocolos de identificación rápidos y fiables de la presencia de estos microorganismos en los alimentos. El trabajo anterior es un buen  ejemplo del procedimiento que suele llevar a cabo en sus investigaciones.

Además de la realización de estos protocolos, se ensaya con el uso de Propidio de monoazida (PMA) combinado con una PCR en tiempo real.  El PMA se intercala con el DNA  extracelular ya que es impermeable a la membrana y, por lo tanto, inaccesible al DNA intracelular.  Al intercalarse en el DNA extracelular este no puede ser replicado en una PCR y, por lo tanto, solo se formará producto a partir de DNA intracelular.

Dicho de otra manera, el tratamiento de una muestra con PMA antes de una qPCR permite que DNA de microorganismos muertos no sea replicado y solo se forme producto de DNA proveniente de células vivas.

La técnica PMA-qPCR ha sido probada como método sustitutivo al recuento en placa como método de evaluación de procedimientos desinfectantes en los últimos trabajos realizados por este equipo de investigación como este de aquí o este otro.La importància dels microorganismes en els aliments és evident tant per la seva acció en la producció dels mateixos com en l’alteració dels aliments. La degradació i el deteriorament dels aliments ocasionen pèrdues en el sector econòmic i, el que és més important, provoca riscos des del punt de vista sanitari. En aquest sentit es desenvolupen activament tècniques de detecció i control microbiològic d’aliments.

Leuconostoc mesenteroides és un bacteri de l’àcid làctic (LAB) gram-positiva, com tot el gènere Leuconostoc, que pot provocar infeccions en éssers humans a causa de la presència d’aquest bacteri en alguns productes carnis, encara que rarament. Per això els Kits de detecció comercials de microorganismes sovint no els detecten. Es va desenvolupar un protocol per identificar aquest bacteri. Es van basar en una PCR de temps real (qPCR) amb l’ús de sondes TaqMan. Les sondes TaqMan identifiquen, mitjançant fluorescència, un producte específic de la PCR. Es va treballar sobre el gen 23S rRNA, a partir del qual es van desenvolupar els encebadors de la qPCR i la sonda TaqMan a utilitzar. Per provar l’especificitat del protocol es van realitzar assajos amb DNA d’altres bacteris del gènere Leuconostoc i DNA de diversa procedència. El resultat va ser la detecció exitosa de la presència de Leuconostoc mesenteroides en productes carnis amb un llindar mínim de 104 CFU / g, és a dir, 104 unitats formadores de colònies per gram.

Aquest treball va ser realitzat per Rosa Aznar Novella, Catedràtica investigadora al departament de Microbiologia i Ecologia de la Universitat de València, l’àrea de treball actual es centra en la detecció primerenca de bacteris i altres microorganismes en aliments. L’eina de treball més utilitzada és la PCR de temps real, mitjançant la qual es creen protocols d’identificació ràpids i fiables de la presència d’aquests microorganismes en els aliments. El treball anterior és un bon exemple del procediment que sol dur a terme en les seves investigacions.

A més de la realització d’aquests protocols, s’assaja amb l’ús de propidi de monoazida (PMA) combinat amb una PCR en temps real. El PMA s’intercala amb el DNA extracel·lular ja que és impermeable a la membrana i, per tant, inaccessible al DNA intracel·lular. En intercalar-se en el DNA extracelul·lar aquest no pot ser replicat en una PCR i, per tant, només es formarà producte a partir de DNA intracel · lular.

Dit d’una altra manera, el tractament d’una mostra amb PMA abans d’una qPCR permet que DNA de microorganismes morts no sigui replicat i només es formi producte de DNA provinent de cèl·lules vives.

La tècnica PMA-qPCR ha estat provada com a mètode substitutiu al recompte en placa com a mètode d’avaluació de procediments desinfectants en els últims treballs realitzats per aquest equip d’investigació com aquest de açí o aquest altre.The action of microorganism in the production of food and their alteration in many ways shows the important role of food microorganisms. Degradation and food spoilage causes economic losses and creates risks in human health. For this reason they actively develop microbiological detection techniques and microbiological control of food.

Leuconostoc mesenteroides is a lactic acid bacterium (LAB) gram-positive, as the entire genus Leuconostoc which can cause infections in humans due to the rare presence of this bacterium in some meat products. Thus commercial detection kits of microorganisms do not usually detect this microorganism. For this reason they developed a protocol to identify this bacterium. They based on a real-time PCR (qPCR) with TaqMan probes. TaqMan probes identified a specific PCR product by fluorescence. They worked with the 23S rRNA gene, using this gene to develop qPCR primers and a TaqMan probe. They tested the specificity of this protocol with DNA from other Leuconostoc bacteria and DNA of different source. Their tests show the new protocol can detect the presence of Leuconostoc mesenteroides in meat products with a minimum threshold of 10 ^ 4 CFU / g, or 10 ^ 4 colony-forming units per gram.

This work was performed by Rosa Aznar Novella, who is a full professor in the Department of Microbiology and Ecology, University of Valencia. Their research team focuses on early detection of bacteria and other microorganisms in food. The real time PCR is their main working tool used, which protocols are quickly and has a reliable identification of the presence of microorganisms in food. This  is a good example of how  they works.

Also, they assayed using propidium monoazide (PMA) combined with a real-time PCR. This dye is nearly completely cell membrane-impermeable, and thus can be selectively used to intercalated in DNA Extracellular from dead cells while leaving DNA from viable cells intact. This feature makes the dye highly useful in the selective detection of viable cells by quantitative real-time PCR in the presence dead cells whose DNA has been PMA-modified and thus cannot be amplified.

The PMA-qPCR technique has been tested by this research team as an alternative method to plate count as a evaluation method for disinfectant procedures.

La Filogenia Procariota.La Filogènia Procariota. Prokaryotic Phylogeny.

Posted on por
Responder

-Buah! ¿Te acuerdas de la foto que nos pusieron ayer en clase de aquella cianobacteria?

-Cianobacteria no me suena… no, espera, era una bacteria verde del azufre, sí, eso era-

-¿Bacteria? ¿Pero no se llamaban protistas, o eso era antes?-

-Bueno, no sé, de lo que estoy seguro es de que no era una arquea-

-¿Y que es una arquea?-

-No se, pero eso no era-.

Si eres una persona de ciencia, y esta conversación te resulta familiar, desde Seramix te proponemos una página que puede sacarte de dudas cuando estas dudas se te planteen. Desde Diversidad Microbiana, página alojada en los servidores de la Universidad de Granada, nos proponen una página bastante simple e intuitiva que nos permite conocer las características generales (y no tan generales) de los tres grandes dominios de la vida: Bacteria, Archea y Euckarya, y un apartado bastante extenso dedicado a los virus. Recomendable 100%.

-Buah! Et recordes de la foto que ens van posar ahir en classe d’aquell cianobacteri?

-Cianobacteri no em sona… no, espera, era un bacteri verd del sofre, sí, això era-

-Bacteria? Però no s’anomenaven protistes, o això era abans?-

-Be, no sé, de la qual cosa estic segur és de que no era un arquea-

-¿Y que és un arquea?-

-No se, però això no era-.

Si ets una persona de ciència, i esta conversació et resulta familiar, desde Seramix et proposem una pàgina que pot traure’t de dubtes quan aquestos se’t plantegen. Des de Diversidad Microbiana,  allotjada en els servidors de la Universitat de Granada, ens proposen una pàgina prou simple i intuïtiva que ens permet conéixer les característiques generals (i no tan generals) dels tres grans dominis de la vida: Bacteria, Archaea i Eukarya, i un apartat prou extens dedicat als virus. Recomanable 100%.

-Wow! Did you remember the photo of a Cyanobacterium that was shown yesterday at the lesson?

-I don’t remember any Cyanobacterium… no, wait, it was a green sulfobacterium, yes, that was it-

-Bacteria? Wasn’t it call Archaea, or that was formerly?

-Well, I don’t know, but I’m certain at it wasn’t an Archaea-

-But what is an Archaea?-

-No idea, but it wan’t an Archaea-.

If you are a person of science, and this conversation sounds familiar to you, from Seramix we propose you a web page which can make you clear this kind of doubts when they come out. From Diversidad Microbiana, a webpage hosted on the University of Granada servers, they offer us a quite simple and intuitive page which allows us to know about the general (and not so general) traits of the three great domains of life: Bacteria, Archaea and Eukarya, and a large space dedicated to virus. 100% recomendable.

El flagelo bacteriano.El flagel bacterià.The bacteria flagellum

Posted on por
1

Animación sobre movilidad bacteriana.

La movilidad es la habilidad de un organismo para moverse por si mismo. La movilidad de una célula puede permitirle ir hacia un entorno favorable, o huir de uno dañino. Las células bacterianas utilizan el flagelo o, en el caso de las espiroquetas, estructuras parecidas a los flagelos denominadas filamentos axiales.

La mayoría de los procariotas móviles se desplazan utilizando flagelos (del latín flagellum, que significa látigo), que consisten en apéndices filamentosos largos que propulsan  a las bacterias. Las bacterias desprovistas de flagelos se conocen como atricas.

Las especies bacterianas a menudo difieren de un modo distintivo en el patrón de distribución de sus flagelos y estos patrones son útiles para la identificación de bacterias. Las bacterias monotricas presentan un único flagelo; si este se localiza en un extremo se dice que es un flagelo polar. Las bacterias anfitricas tienen un flagelo en cada polo. Por el contrario, las bacterias lofotricas poseen un grupo de flagelos en uno o ambos extremos. Los flagelos  se distribuyen bastante uniformemente por toda la superficie en las bacterias peritricas.

El flagelo bacteriano consta de tres partes:

1. La parte más larga y evidente es el filamento del flagelo, que se extiende desde la superficie de la célula hasta la punta del flagelo.

2. El cuerpo basal está insertado en la célula.

3. El gancho del flagelo es un segmento corto y curvado, que une el filamento a su cuerpo basal y actúa como acoplamiento flexible.

El filamento es un cilindro hueco y rígido constituido por subunidades de la proteína flagelina; algunas bacterias tienen vainas que rodean sus flagelos.

El gancho y el cuerpo basal son distintos del filamento. El gancho, ligeramente más ancho que el filamento consta de diferentes subunidades proteicas. El cuerpo basal es la parte más compleja; en la mayoría de bacterias gram negativas, consta de cuatro anillos conectados por un cilindro central.

El movimiento de rotación del flagelo parte del cuerpo basal que funciona como un motor. La energía necesaria para para la rotación proviene de a fuerza motriz generada por el gradiente de protones. El flujo de protones a través de la membrana se realiza por el complejo Mot y estimula la rotación del flagelo.

Los movimientos de los organismos con  flagelación polar y lofotrica son distintos de los que poseen flagelación peritrica. Estos últimos se mueven por lo general en línea recta de manera lenta y continuada. Los que presentan flagelos polares, por el contrario se mueven más rápidamente y dan giros periódicos.Animación sobre movilidad bacteriana.

La mobilitat és l’habilitat d’un organisme per a moure’s per si mateix. La mobilitat d’una cèl·lula pot permetre-li anar cap a un entorn favorable, o fugir d’un danyós. Les cèl·lules bacterianes utilitzen el flagell o, en el cas de les espiroquetes, estructures semblants als flagells denominades filaments axials.

La majoria dels procariotes mòbils es desplacen utilitzant flagels (del llatí flagellum, que significa fuet), que consistixen en apèndixs filamentosos llargs que propulsen als bacteris. Els bacteris desproveïts de flagels es coneixen com atrics.

Les espècies bacterianes sovint diferixen d’una manera distintiva en el patró de distribució dels seus flagels i aquestos patrons són útils per a la identificació dels bacteris. Els bacteris monotrics presenten un únic flagel; si este es localitza en un extrem es diu que és un flagel polar. Els bacteris anfitrics tenen un flagel en cada pol. Al contrari, els bacteris lofotrics posseïxen un grup de flagells en un o ambdós extrems. Els flagels es distribuïxen prou uniformement per tota la superfície en els bacteris perítrics.

El flagell bacterià consta de tres parts:

1. La part més llarga i evident és el filament del flagel, que s’estén des de la superfície de la cèl·lula fins a la punta del flagel.

2. El cos basal està inserit en la cèl·lula.

3. El ganxo del flagel és un segment curt i corbat, que uneix el filament al seu cos basal i actua com a acoblament flexible.

El filament és un cilindre buit i rígid constituït per subunitats de la proteïna flagelina; alguns bacteris tenen baines que rodegen els seus flagels.

El ganxo i el cos basal són distints del filament. El ganxo, lleugerament més ample que el filament consta de diferents subunitats proteiques. El cos basal és la part més complexa; en la majoria de bacteris gram negatives, consta de quatre anells connectats per un cilindre central.

El moviment de rotació del flagel partix del cos basal que funciona com un rotor. L’energia necessària para per a la rotació prové de a força motriu generada pel gradient de protons. El flux de protons a través de la membrana es realitza pel complex Mot i estimula la rotació del flagel.

Els moviments dels organismes amb flagel·lació polar i lofotrica són diferents dels que posseïxen flagel·lació perítrica. Estos últims es mouen generalment en línia recta de manera lenta i continuada. Els que presenten flagells polars, al contrari es mouen més ràpidament i donen girs periòdics.