Clasificación y Taxonomía Bacteriana

La clasificación y taxonomía bacteriana es la disciplina que se encarga de nombrar a las bacterias y de organizarlas en un sistema jerárquico que refleja sus relaciones. La sistemática bacteriana moderna es polifásica y filogenética: combina evidencia fenotípica, quimiotaxonómica y genómica, donde las comparaciones de secuencias de ARN ribosomal y de genomas completos proporcionan la base de una clasificación natural.

Definition

La taxonomía bacteriana es la clasificación sistemática, nomenclatura e identificación de bacterias, en la que los organismos se agrupan en taxones jerarquizados sobre la base de la similitud fenotípica, quimiotaxonómica y genómica, y la relación evolutiva.

Scope

Este tema abarca los principios por los cuales se definen y nombran los taxones bacterianos, el cambio de una clasificación basada en el fenotipo a una molecular y genómica, los criterios utilizados para delimitar especies y los rangos estándar (dominio, filo, clase, orden, familia, género, especie). Es una visión general de referencia sobre cómo se ordenan las bacterias, no un catálogo de taxones.

Core questions

• ¿Con base en qué evidencia se definen y nombran los taxones bacterianos?
• ¿Cómo se delimita una especie bacteriana y mediante qué umbrales genómicos?
• ¿Cómo cambió la filogenia molecular la clasificación de las bacterias?

Key concepts

• Dominio, filo, clase, orden, familia, género, especie
• Taxonomía polifásica
• Filogenia de ARN ribosomal 16S
• Hibridación ADN-ADN
• Identidad nucleotídica promedio (ANI)
• Delimitación de especies basada en el genoma
• Cepas tipo y nomenclatura

Key theories

Clasificación filogenética de tres dominios

La comparación de secuencias de ARN ribosomal divide la vida celular en Bacteria, Archaea y Eucarya, y establece la filogenia molecular como la base para una clasificación natural de las bacterias.

Taxonomía polifásica

Los taxones bacterianos se circunscriben integrando múltiples líneas de evidencia independientes: fenotípicas, quimiotaxonómicas y genómicas, en lugar de basarse en un único carácter.

Mechanisms

La clasificación jerarquiza las bacterias desde el dominio hasta la especie, y la identificación sitúa un aislado desconocido dentro de esa jerarquía. La clasificación temprana se basó en el fenotipo, la fisiología y la quimiotaxonomía. La comparación de secuencias de ARN ribosomal de subunidad pequeña (16S) proporcionó entonces una filogenia molecular estable y reorganizó los taxones superiores. La delimitación de especies, históricamente basada en la hibridación ADN-ADN y una combinación polifásica de caracteres, ha convergido en medidas basadas en el genoma, como la identidad nucleotídica promedio (average nucleotide identity), con datos de genomas completos que ahora sustentan grandes taxonomías estandarizadas. Los nombres se rigen por reglas formales de nomenclatura, y cada especie está anclada a una cepa tipo designada.

Clinical relevance

La taxonomía proporciona los nombres y agrupaciones que los laboratorios de diagnóstico utilizan para informar sobre los aislados bacterianos y para relacionar un organismo con lo que se sabe sobre su grupo, y los métodos basados en el genoma informan cada vez más sobre cómo se definen e identifican las especies clínicamente relevantes. Esta entrada describe los principios de clasificación como material de referencia y no constituye una base para decisiones individuales de diagnóstico o tratamiento.

Evidence & guidelines

La nomenclatura bacteriana sigue reglas acordadas internacionalmente e informes de comités sobre sistemática, mientras que la base filogenética y los criterios de especie se apoyan en la literatura primaria de ARN ribosomal y la comparación de genomas completos; las bases de datos curadas ahora distribuyen taxonomías estandarizadas basadas en el genoma.

History

La clasificación bacteriana comenzó con el fenotipo, la forma, la tinción y la fisiología, y fue codificada en ediciones sucesivas de manuales sistemáticos. La filogenia molecular de la década de 1970 y la propuesta de los tres dominios de 1990 cambiaron su base a la comparación de secuencias, y la era genómica ha desplazado la delimitación de especies de la hibridación ADN-ADN hacia métricas de genoma completo y taxonomías estandarizadas basadas en el genoma.

Debates

¿Cómo debería definirse una especie bacteriana?

El concepto operacional de especie ha pasado de la hibridación ADN-ADN y los criterios fenotípicos polifásicos hacia umbrales basados en el genoma, como la identidad nucleotídica promedio, y aún se debate cuánto peso debería conservar el fenotipo.

Key figures

• Carl Woese
• Peter Vandamme
• Donovan Parks
• Philip Hugenholtz

Seminal works

• woese-1990
• wayne-1987
• goris-2007
• parks-2020

Frequently asked questions

¿Qué significa taxonomía polifásica?

Significa que los taxones bacterianos se definen integrando varios tipos de evidencia independientes: fenotípica, quimiotaxonómica y genómica, en lugar de depender de un único carácter.

¿Cómo se define una especie bacteriana hoy en día?

La delimitación de especies ha pasado de la hibridación ADN-ADN hacia medidas basadas en el genoma, como la identidad nucleotídica promedio, siendo la comparación de genomas completos ahora central para definir e identificar especies.