Sistemática y Ecología Microbiana (6 créditos) (48 horas) Coordinador: Dr. Alejandro López Cortés Co-Responsable: Dr. Ricardo Vázquez Juárez

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1 Sistemática y Ecología Microbiana (6 créditos) (48 horas) Coordinador: Dr. Alejandro López Cortés Co-Responsable: Dr. Ricardo Vázquez Juárez Periodo: Mayo- Agosto Curso optativo CLAVE DE LA ASIGNATURA: 9315 OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA: 1.- El curso de sistemática y ecología microbiana servirá de enlace y articulación para satisfacer las necesidades de estudiantes en las orientaciones de biotecnología, biología marina, ecología, y ecología de zonas áridas. 2.- El curso de sistemática y ecología microbiana proporcionará a los estudiantes un conocimiento profundo sobre la diversidad microbiana (Bacteria y Arquea), diversidad metabólica, su evolución y su participación en los ecosistemas. 3. El curso permitirá profundizar en la comprensión de los sistemas modernos de clasificación de los microorganismos. 4.- El curso motivará a los estudiantes a pensar críticamente. TEMAS Y SUBTEMAS UNIDAD I. Diversidad del Dominio Bacteria (4 sesiones de 2 horas c/u) 1.1 Reino I: Proteobacteria 1.2 ReinoII: Bacterias Gram positivas 1.3 Reino III: Cianobacterias 1.4 Reino IV: Clamidias 1.5 Reino V: Planctomices 1.6 Reino VI: Bacteroides/Flavobacteria 1.7 Reino VII: Bacterias verdes del azufre 1.8 Reino VIII: Espiroquetas 1.9 Reino IX: Deinococos 1.10 Reino X: Bacterias verdes no sulfurosas 1.11 Reino XI: Hipertermofilos UNIDAD IB. Diversidad del Dominio Arquea (1 sesiones de 2 horas c/u) 1B.1 Reino I: Euriarqueota 1B.2 ReinoII: Crenarqueota 1B.3 Reino III. Korarqueota

2 UNIDAD II. Diversidad Metabólica (5 sesiones de 2 horas c/u) 2.1 Conservación de energía y metabolismo del carbono 2.2 Fotosíntesis oxigénica 2.3 Fotosíntesis anoxigénica 2.4 Fotosíntesis basada en bacteriorodopsina 2.5 Quimiolitotrofía 2.6 Respiración anaerobia 2.7 Metanogénesis 2.8 Diversidad fermentativa 2.9 Fijación de nitrógeno UNIDAD III Ecología Microbiana (7 sesiones de 2 horas c/u) 3.1 Habitats microbianos especializados 3.2 Actividad de microorganismos en la naturaleza Crecimiento de microorganismos en la naturaleza Actividad metabólica de microorganismos en la naturaleza 3.3 Concepto de nicho ecológico 3.4 Superficies, biofilms y tapetes microbianos laminados 3.5 Relaciones biológicas Competencia Cooperación Sintrofía Parasitismo 3.6 Niveles de organización Individuo Poblaciones Gremios Comunidades Ecosistemas Biosfera 3.7 Ciclos biogeoquímicos/estados redox Ciclo del carbono Ciclo del azufre Ciclo el nitrógeno 3.8 Métodos convencionales en ecología microbiana Columna de Winogradsky Agar agitado en tubo Enriquecimiento sesgado 3.9 Nuevos métodos en ecología microbiana Microscopía confocal Conteo celular: naranja de acridina y DAPI Sondas moleculares específicas Fraccionamiento isotópico Microelectrodos Reacción en cadena de polimerasa (PCR) Electroforesis en gradiente de geles desnaturalizantes (DGGE), T-RFLP

3 3.9.8 Metagenómica El concepto de metagenoma (genomas colectivos) Tecnologías de secuenciación masiva Etapas de la investigación en metagenómica La aproximación ecologia de la metagenómica UNIDAD IV Sistemática y evolución microbiana (7 sesiones de 2 horas c/u) 4.1 Historia evolutiva de los microorganismos Teoría Oparin/Haldane/Orígenes de la vida Microfósiles y estromatolitos Geoquímica: fósiles químicos Teoría de endosimbiosis serial/origen de las células eucariotes 4.2 Cronómetros evolutivos 4.3 Secuenciación de RNA ribosomales y evolución celular 4.4 Construcción de árboles filogenéticos 4.5 Definiciones: identificación, clasificación, taxonomía, sistemática, nomenclatura 4.6 Sistemas de clasificación de los microorganismos Cinco reinos: Monera, Protoctista, Fungi, Animal, Planta Tres dominios: Arquea, Bacteria, Eucaria 4.7 Taxonomía polifásica 4.8 Concepto de especie en bacterias ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Pláticas apoyadas con material audiovisual, acetatos, diapositivas videos, mesas redondas, consultas a internet y a biblioteca (bancos de información). MODALIDADES DE EVALUACION DE LA ASIGNATURA. Presentación de cuatro exámenes escritos (60 puntos), cuatro tareas (20 puntos), presentación y discusión de presentaciones orales de temas específicos o artículos de investigación (20 puntos). CRITERIOS DE EVALUACIÓN. 1. Para poder acreditar el curso en su totalidad cada uno de los alumnos deberá acreditar con calificación mínima de 8 (ocho), cada una de las unidades. Calificaciones menores a 7.8 no son aprobatorias!! Y no promedian para la calificación final. Calificaciones con decimales de 0.8 y 0.9 se redondean al siguiente número superior. Calificaciones menores e iguales a 0.7 se redondean al siguiente número inferior. 2. Para poder acreditar el curso los alumnos deben cubrir más del 85% de asistencia de todo el curso, sin excepción. La asistencia mínima para cada una de las unidades deberá ser de 8 y 10 horas. Faltas por 2 horas en tres unidades son consideradas suficientes para no acreditar la asignatura. 3. A todos los alumnos se les solicita atentamente asistir puntualmente a clase y no tener sobrepuestas otras actividades en el mismo horario de la asignatura. LITERATURA

4 1. Atlas, R.M. y Bartha, R Ecología Microbiana y Microbiología Ambiental. Pearsoneducación, S.A., Madrid. 2. Austin, B Marine Microbiology. Cambridge University Press. 3. Akkermans, A.D.L. et al. (eds) Molecular Microbial Ecology Manual. Kluwer Academic Publishers, Boston. 4. Boone, D.R. and Castenholz, R. (eds) Bergey s Manual of Systematics Bacteriology. Second edition. Springer-Verlag, New York. 5. Cavicchioli R. (ed) Archea. Molecular and cellular biology. ASM, Washington, DC., 523 pp. 6. Ehrlich, H. L Geomicrobiology, Second edition. Marcel Dekker Inc, New York. 7. Gerday C & Glansdorff N. (eds) Physiology and Biochemistry of Extremophiles. ASM, Washington, DC., 429 pp. 8. Javor, B Hypersaline environments. Microbiology and Biogeochemistry. Springer-Verlag, New York. pp Madigan, M.T., Martinko, J.M. and Parker, J Brock Biology of Microorganisms. 9th edition. Prentice Hall, New York. 6. Postgate, J Microbes and man. 3th edition. Cambridge University Press, New York. 10. Prescot, L. M. et al., Microbiology. Wm. C. Brown Pub., Iowa. 11. Stanier, R. et al., Microbial World. Prentice Hall Inc. New Jersey. 12. Schopf, J.W. (ed.) Earth s earliest biosphere, its origin and evolution. Pricenton University Press, New Jersey. 13. Stackebrandt, E. (ed.) Molecular identification, systematics, and population structure of prokaryotes. Springer, Germany. 320 pp.

5 REVISTAS: Applied and Environmental Microbiology. FEMS Microbiology Ecology. Microbiology (antes Journal of General Microbiology). Microbial Ecology Nature Reviews Microbiology. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology Systematic and Applied Microbiology Environmental Microbiology The ISME Journal