Importancia de la filogenia en microbiología

El análisis filogenético explora los lazos evolutivos entre los organismos y es un asiento vital para los estudios microbianos. El revelado de árboles filogenéticos seguros es un paso importante en caracterizar nuevos patógeno y desarrollar nuevos tratamientos en biomedecina.

Placa de agar de examen del microbiólogo de bacterias rosadasHaber de imagen: tinydevil/Shutterstock

Organismos procarióticos desarrollados hace alrededor 3 mil millones años, representando una época que incluyó a la mayoría de historia de vida evolutiva temprana. Los estudios de lazos evolutivos procarióticos son importantes para entender el origen y la diversificación de la vida en la tierra.

La filogenia combinada con taxonomía crea un lenguaje universal para entender es un qué organismo y donde ajusta en el árbol de la vida amplio. Tal información se puede utilizar para determinar patógeno emergentes y para desarrollar nuevos métodos de tratar infecciones.

Filogenia microbiana temprana

El agrupar seguro de microorganismos y de sus lazos es el uno al otro un proceso fundamental para toda la investigación microbiológica posterior. Los estudios tempranos arreglaron organismos procarióticos en los grupos basados en características morfológicas o bioquímicas.

Los análisis entre los 18th y el sigloth mid-20 no podían producir un sistema de clasificación definitivo para los microorganismos que reflejaron sus genealogías basadas en estas características.

El advenimiento del análisis molecular avance los estudios filogenéticos, determinado las características de la serie del ARN ribosomal de la pequeña subunidad (rRNA de SSU).

La existencia de ambos conservados altamente y las regiones variables de la molécula, junto con su presencia universal, hace ARN ribosomal de la pequeña subunidad una herramienta importante para determinar el lazo evolutivo entre los organismos.

Este método de producir conexiones filogenéticas se ha utilizado como la base primaria para clasificar organismos procarióticos y los árboles filogenéticos muestran que la mayoría de biodiversidad es microbiana.

El análisis filogenético se ha empleado para estudiar a comunidades microbianas en un alcance de ecosistemas incluyendo profundidades del océano y en ordenadores principal tales como el microbiome humano.

Limitaciones del phylogenetics del rRNA de SSU

Los estudios que emplean el ARN ribosomal de la pequeña subunidad como marcador filogenético son limitados debido a su confianza en microorganismos cultivados y la utilización de un único gen definir semejanzas y diferencias.

Las series relativamente cortas de menos de 500 nucleótidos de largo de uso frecuente en análisis filogenético representan solamente una mitad del largo total del rRNA 16S. Muchos científicos creen que este número de nucleótidos ofrece la información comparativa escasa para un árbol filogenético exacto.

Los genes distantes evolutivos del rRNA de SSU con la composición similar del nucleótido se han colocado constantemente cerca juntos en los árboles filogenéticos, una indicación sin obstrucción de un método que no es robusto. Tales estudios confían en la corroboración de otros marcadores filogenéticos para fijar la exactitud del árbol filogenético producido.

Metagenomes y filogenia

Los datos de Metagenomic, el material genético colectivo derivado directamente de una muestra ambiental, se pueden utilizar para estudiar el contexto filogenético de la diversidad microbiana. El método puede muestrear una amplia gama de genes inmediatamente.

Una reconstrucción filogenética se forma de la homología con los genomas ordenados de deformaciones aisladas.

El costo de disminución de ordenar tecnologías y la capacidad que perfecciona de ordenar promesas microbianas completas de los genomas de aumentar la clasificación taxonómica y la colocación filogenética de datos metagenomic, producida de las familias del gen múltiple.

El revelado de las bases de datos de referencia también ayudará a la asignación filogenética de datos metagenomic como se ordenan más genomas.

Los datos de Metagenomic se están utilizando actualmente para revolucionar la investigación en microbios intestinales humanos. Este ejemplo destaca la importancia de la filogenia a la microbiología para determinar las actividades realizadas por una línea evolutiva de la especie.

Los estudios del microbiota colónico humano han destacado previamente la producción exclusiva del metano a una pequeña cantidad de linajes archaeal. La conexión de las funciones a la filogenia tiene implicaciones importantes para la identificación de objetivos terapéuticos cuando la función correlaciona para recibir salud.

La identificación correcta de la especie es por lo tanto crítica para la opción correcta de antibióticos o para producir el empleo nuevo como probiotics.

Fuentes:

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Last Updated: Feb 26, 2019

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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