Filogenia microbiana y los tres dominios
La comparación de secuencias moleculares conservadas reorganizó el árbol de la vida en tres dominios y colocó a los microorganismos en su base, revelando que las arqueas son un linaje tan distinto de las bacterias como de los eucariotas.
Definition
La filogenia microbiana es la reconstrucción de las relaciones evolutivas entre microorganismos a partir de datos moleculares, y el sistema de tres dominios es la clasificación resultante de la vida celular en Bacteria, Archaea y Eukarya.
Scope
Este tema abarca el uso del ARN ribosomal y otras moléculas conservadas como cronómetros moleculares; la construcción e interpretación de árboles filogenéticos; el reconocimiento de los tres dominios, Bacteria, Archaea y Eukarya; y las implicaciones de este marco para clasificar la diversidad microbiana e inferir relaciones evolutivas profundas.
Core questions
- ¿Cómo pueden las secuencias moleculares revelar relaciones evolutivas?
- ¿Por qué se utiliza el ARN ribosomal como cronómetro molecular?
- ¿Qué evidencia apoya tres dominios en lugar de dos?
- ¿Cómo informa la filogenia la clasificación microbiana?
Key concepts
- Cronómetros moleculares
- Filogenia del ARN ribosomal
- Árboles filogenéticos
- Bacteria, Archaea y Eukarya
- Árbol universal de la vida
Key theories
- Hipótesis de los tres dominios
- Las comparaciones de secuencias de ARN ribosomal realizadas por Woese y Fox mostraron que las arqueas forman un dominio distinto de las bacterias y los eucariotas, estableciendo tres linajes primarios de vida celular.
Mechanisms
Debido a que genes como los que codifican el ARN ribosomal están presentes en toda la vida celular, cambian lentamente y son funcionalmente constantes, las diferencias en sus secuencias reflejan el tiempo transcurrido desde que los linajes divergieron. La alineación de estas secuencias y el análisis de los patrones de diferencia producen árboles filogenéticos, que colocaron a las arqueas en una rama separada tanto de las bacterias como de los eucariotas y dieron lugar al árbol universal de tres dominios.
Clinical relevance
El marco filogenético molecular subyace a la clasificación e identificación microbiana moderna, permite ubicar a los microbios en un contexto evolutivo a partir de los datos de secuencia solamente, y proporciona la base para interpretar la diversidad revelada por la secuenciación ambiental.
History
En 1977, Carl Woese y George Fox informaron que las comparaciones de secuencias de ARN ribosomal distinguían un grupo que llamaron arquebacterias de otras bacterias, lo que llevó al sistema de tres dominios que reemplazó la dicotomía simple procariota-eucariota.
Key figures
- Carl Woese
- George Fox
Related topics
Seminal works
- woese1977
- madigan2018
Frequently asked questions
- ¿Por qué se utiliza el ARN ribosomal para estudiar la evolución microbiana?
- Los genes del ARN ribosomal están presentes en todos los organismos celulares, realizan la misma función esencial y cambian lentamente con el tiempo. Estas propiedades hacen que sus secuencias sean registros fiables de la historia evolutiva que pueden compararse entre linajes muy distantes.