microbiologia

CAPÍTULO 11

Identificación bacteriana mediante secuenciación
del ARNr 16S: fundamento, metodología y aplicaciones
en microbiología clínica
María del Rosario Rodicio y María del Carmen Mendoza
Departamento de Biología Funcional. Área de Microbiología. Universidad de Oviedo. España.

La comparación de las secuencias de los ARNr 16S (o de los
genes que los codifican) permite establecer lasrelaciones
filogenéticas existentes entre los organismos procariotas.
Este hecho ha tenido una enorme repercusión en
taxonomía bacteriana, dando lugar al sistema de
clasificación vigente y permitiendo la identificación rápida y
precisa de las bacterias. En microbiología clínica la
identificación molecular basada en el ADNr 16S se utiliza
fundamentalmente para bacterias cuya identificaciónmediante otro tipo de técnicas resulta imposible, difícil o
requiere mucho tiempo. La amplificación del gen, para su
posterior secuenciación, parte preferentemente de ADN
extraído de un cultivo puro de la bacteria, pero también
puede conseguirse directamente de una muestra clínica.
Esto último ha conducido al descubrimiento de nuevos
agentes patógenos. Teniendo en cuenta su potencialidad,a medida que los recursos técnicos aumenten y el precio se
haga más competitivo, la identificación bacteriana basada
en el ADNr 16S encontrará probablemente una aplicación
más amplia en el laboratorio de microbiología clínica.
Palabras clave: ARNr 16S. Identificación bacteriana.
Análisis filogenético.
Enferm Infecc Microbiol Clin 2004;22(4):238-45

Identification of bacteria through 16SrRNA sequencing:
Principles, methods and applications in clinical microbiology
Phylogenetic relationships among prokaryotes can be
inferred from comparisons of their 16S rRNA (or 16S rDNA)
sequences. This has had an enormous repercussion on
bacterial taxonomy, leading to the currently applied
system of classification, and allowing a rapid and precise
identification of bacteria. In clinicalmicrobiology,
molecular identification based on 16S rDNA sequencing is
applied fundamentally to bacteria whose identification by
means of other types of techniques turns out impossible,
difficult, or requires a lot of time. Amplification of the gene

Correspondencia: Dra. M.C. Mendoza.
Área de Microbiología. Facultad de Medicina.
Julián Clavería, 6. 33006 Oviedo. España.
Correo electrónico:cmendoza@uniovi.es

00

to be sequenced uses preferably DNA extracted from a
bacterial pure culture, but can be achieved also directly
from a clinical sample. The latter has led to the discovery
of new pathogens. Bearing in mind its potential, as the
technical resources improve and the prize becomes more
competitive, the identification based on 16S rDNA
sequencing will certainly find awider application in the
clinical microbiology laboratory.
Key words: 16S rRNA. Bacterial identification.
Phylogenetic analysis.

Introducción
Los ácidos nucleicos y las proteínas, macromoléculas
comunes a todos los seres vivos, cambian con el tiempo.
Por ello, pueden considerarse como cronómetros moleculares o documentos de la historia evolutiva. Asumiendo que
los cambios se producen alazar y que aumentan con el
tiempo de manera lineal, las diferencias en la secuencia de
los monómeros (nucleótidos o aminoácidos) que integran
macromoléculas homólogas, presentes en dos formas de
vida, reflejan la distancia evolutiva existente entre ellas.
Esta idea, introducida por Zuckerkandl y Pauling1, se ha
venido utilizando durante décadas para establecer las relaciones filogenéticasentre los seres vivos, creando un
marco apropiado para su clasificación e identificación.
El ARN ribosómico (ARNr) 16S es la macromolécula
más ampliamente utilizada en estudios de filogenia y taxonomía bacterianas. Su aplicación como cronómetro molecular fue propuesta por Carl Woese (Universidad de Illinois) a principios de la década de 19702. Los estudios de
Woese originaron la división de...