Human gut microbiota is one of the most diverse and complex microbial communities in nature. Next generation sequencing technologies allowed us to have a wide overview of intestinal microbiota diversity revealing a huge fraction of non-cultivable bacteria. In spite of the potential of modern high-throughput sequencing methods, metagenomics does not show the whole picture. Flow cytometry is a methodology which permits to describe and/or sort fractions of complex microbial communities basing on characters as DNA/RNA/protein contents as well as proper microbial taxonomy. Flow cytometry and cell sorting coupled with 16S rDNA sequencing can provide us a deeper level of knowledge about complex microbial communities as the ones inhabiting human gut. The objectives of the Thesis are: 1. To characterize population structures of over represented and under represented bacteria in human gut microbiota using 16S rRNA fluorescent probes and flow cytometry to split the populations and 16S rDNA clone libraries to study its composition. 2. To study the variation of cellular components (DNA and RNA) along Escherichia coli growth curves using a single cell based approach. 3. To identify and characterize the active fraction of human gut microbiota. 4. To study the relationships of human gut microbiota with immunological system using flow cytometry to identify IgA-coated bacteria.La microbiota gastrointestinal humana es una de las comunidades microbianas más diversa y compleja que se puede encontrar en la naturaleza. Las nuevas tecnologías de secuenciación permiten obtener una amplia visión de la diversidad microbiana, lo que ha revelado una gran cantidad de bacterias no cultivables. A pesar del potencial de estas tecnologías de alto rendimiento la metagenómica no muestra la imagen completa. La citometría de flujo es una metodología que permite describir y/o separar fracciones de comunidades microbianas basándose en características como el DNA, RNA o proteínas, así como de la misma taxonomía microbiana. La citometría de flujo y la separación de células junto con las secuenciación del gen 16S rDNA nos otorga una visión muy detallada de la compleja comunidad microbiana que habita el intestino humano. Los objetivos de la Tesis son: 1. Caracterizar la estructura poblacional de las bacterias sobre- e infra-representadas en la microbiota intestinal humana, utilizando sondas fluorescentes contra el 16S rRNA, fraccionamiento por citometría de flujo y secuenciación de genotecas del 16S rDNA para estudiar su composición. 2. Estudiar la variación de componentes celulares (DNA y RNA) a lo largo de una curva de crecimiento de Escherichia coli , utilizando una aproximación basada en células individuales. 3. Identificar y caracterizar la fracción activa de la microbiota intestinal humana. 4. Estudiar la relación de la microbiota intestinal humana con el sistema inmune, utilizando citometría de flujo para identificar las bacterias marcadas con IgA.