Gram-teigiamos ir gramneigiamos bakterijos

Danų mokslininkas Hansas Christianas Gramas sukūrė metodą, kaip atskirti dviejų tipų bakterijas, remiantis jų ląstelių sienelių struktūriniais skirtumais. Jo bandyme bakterijos, kurios sulaiko krištolo violetinę spalvą, tai daro dėl storo peptidoglikano sluoksnio ir yra vadinamos Gram-teigiamos bakterijos. Priešingai, Gramneigiamos bakterijos neišlaiko violetinių dažų ir yra raudonos arba rausvos spalvos. Palyginti su gramneigiamomis bakterijomis, gramneigiamos bakterijos yra atsparesnės antikūnams dėl nepralaidžios ląstelių sienelės. Šios bakterijos gali būti naudojamos labai įvairiai, pradedant medicininiu gydymu ir baigiant pramoniniu naudojimu bei šveicarinio sūrio gamyba.

Palyginimo diagrama

Gramneigiamų bakterijų ir gramneigiamų bakterijų palyginimo lentelė

	Gramneigiamos bakterijos	Gram-teigiamos bakterijos
Gramo reakcija	Gali būti nudažytas, kad būtų galima naudoti priešingą dėmę (Safraninas arba Fuksinas); dėmės raudonos arba rausvos spalvos, jos neišlaiko „Gram“ dėmės, kai plaunamos absoliučiu alkoholiu ir acetonu.	Išsaugokite krištolo violetinius dažus ir nudažykite tamsiai violetiniais arba purpuriniais dažais, jie išlieka mėlynos arba violetinės spalvos su gramo dėme, kai plaunami absoliučiu alkoholiu ir vandeniu..
Peptidoglikano sluoksnis	Plonas (viensluoksnis)	Storis (daugiasluoksnis)
Teiko rūgštys	Nėra	Daugybė
Periplazminė erdvė	pateikti	Nėra
Išorinė membrana	Pateikti	Nėra
Lipopolisaharidų (LPS) kiekis	Aukštas	Beveik nėra
Lipidų ir lipoproteinų kiekis	Didelis (dėl išorinės membranos buvimo)	Mažas (greitai rūgščiose bakterijose yra lipidų, susijusių su peptidoglikanu)
Flagellar struktūra	4 žiedai pagrindiniame kūne	2 žiedai pagrindiniame kūne
Gaminami toksinai	Pirmiausia endotoksinai	Pirmiausia egzotoksinai
Atsparumas fiziniams sutrikimams	Žemas	Aukštas
Slopinimas pagrindiniais dažais	Žemas	Aukštas
Jautrumas anijoniniams plovikliams	Žemas	Aukštas
Atsparumas natrio azidui	Žemas	Aukštas
Atsparumas džiūvimui	Žemas	Aukštas
Ląstelės sienos kompozicija	Ląstelės siena yra 70–120 Å (ångström) storio; dviejų sluoksnių. Lipidų kiekis yra 20-30% (didelis), Mureino kiekis yra 10-20% (mažas).	Ląstelės siena yra 100–120 Å storio; viensluoksnis. Ląstelių sienelės lipidų kiekis yra mažas, tuo tarpu Mureino kiekis yra 70–80% (didesnis).
Mezosoma	Mezosomos yra mažiau pastebimos.	Mezosoma yra ryškesnė.
Atsparumas antibiotikams	Atsparesni antibiotikams.	Labiau jautrūs antibiotikams

Turinys: gramteigiamos ir gramneigiamos bakterijos

• 1 Dažymas ir identifikavimas
• 2 Patogenezė žmonėms
• 3 gramų teigiamas „Cocci“
• 4 Komercinis nepatogeninių gramneigiamų bakterijų panaudojimas
• 5 Neapibrėžtos ir gramais kintamos bakterijos
• 6 literatūros sąrašas

Dažymas ir identifikavimas

Mikroskopinis dantų apnašų vaizdas, rodantis gramteigiamas (purpurines) ir neigiamas (raudonas) bakterijas

Atlikus „Gram“ dažymo testą, nuspalvinus krištolo violetą, bakterijos plaunamos dažančiu tirpalu. Įpylus po skalbimo, pavyzdžiui, safranino ar fuksino, gramneigiamos bakterijos nusidažo raudona arba rožine spalva, tuo tarpu gramneigiamos bakterijos išlaiko krištolo violetinę spalvą.

Taip yra dėl jų bakterijų ląstelių sienos struktūros skirtumo. Gram-teigiamų bakterijų išorinėje ląstelių membranoje nėra gramneigiamų bakterijų. Gramteigiamų bakterijų ląstelių sienelėje yra daug peptidoglikano, kuris yra atsakingas už krištolo violetinės spalvos sulaikymą..

Gramteigiamos ir neigiamos bakterijos daugiausia skiriasi pagal jų ląstelių sienelių struktūrą

Šie vaizdo įrašai rodo gramneigiamų ir neigiamų bakterijų dažymą.

Patogenezė žmonėms

Gramteigiamos ir gramneigiamos bakterijos gali būti patogeniškos (žr. Patogeninių bakterijų sąrašą). Yra žinoma, kad šešios gramteigiamos bakterijų gentys sukelia ligas žmonėms: Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus ir Clostridium. Dar 3 sukelia augalų ligas: Rathybacter, Leifsonia ir Clavibacter.

Daugelis gramneigiamų bakterijų taip pat yra patogeniškos, pvz., Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis ir Yersinia pestis. Gramneigiamos bakterijos taip pat yra atsparesnės antibiotikams, nes jų išorinę membraną sudaro sudėtingas lipopolisaharidas (LPS), kurio lipidų dalis veikia kaip endotoksinas. Jie taip pat greičiau sukuria pasipriešinimą:

Daug gramneigiamų bakterijų, jei jų bus, jos išeis iš dėžutės, atsparios daugeliui svarbių antibiotikų, kuriuos galime naudoti jų gydymui. Mes kalbame apie agentus, turinčius tokius vardus kaip Acinetobacter, Pseudomonas, E. coli. Tai yra bakterijos, kurios istoriškai atliko labai gerą darbą, labai greitai sukūrė atsparumą antibiotikams. Jie turi daugybę gudrybių, kaip sukurti rankoves, kad padidintų atsparumą antibiotikams, todėl jie yra grupė agentų, kurie greitai gali tapti atsparūs, gali sukelti didelių iššūkių atsparumui. Tai, ką mes matėme per pastarąjį dešimtmetį, yra tai, kad šie gramneigiamieji agentai labai greitai tampa vis atsparesni visiems agentams, kuriuos turime prieinami jiems gydyti.

Didesnis gramneigiamų bakterijų atsparumas taip pat galioja naujai atrastai antibiotikų klasei, kuri buvo paskelbta 2015 m. Pradžioje po dešimtmečius trukusios naujų antibiotikų sausros. Šie vaistai neveikia gramneigiamų bakterijų.

Gramteigiamų bakterijų ląstelių struktūra.

Gram teigiamas „Cocci“

Bakterijos klasifikuojamos pagal jų ląstelių formą į baciles (lazdelės formos) ir cocci (rutulio formos). Į tipiškas gramneigiamų kokcų dėmes įeina (nuotraukos):

• Klasteriai: paprastai būdingi Stafilokokas, tokių kaip S. aureus
• Grandinė: paprastai būdinga Streptokokas, tokių kaip S. pneumoniae, B grupės streptokokai
• Tetradas: paprastai būdingas Mikrocokas.

Gramteigiamos bacilos paprastai būna storos, plonos arba šakotos.

Nepatogeninių gramneigiamų bakterijų komercinis panaudojimas

Daugelis streptokokų rūšių yra nepatogeniškos ir sudaro burnos, odos, žarnyno ir viršutinių kvėpavimo takų kommensalinio žmogaus mikrobiomą. Jie taip pat yra būtinas ingredientas gaminant „Emmentaler“ (šveicarišką) sūrį.

Nepatogeninės kornebakterijos rūšys naudojamos pramoninėje aminorūgščių, nukleotidų gamyboje, biokonversijoje iš steroidų, angliavandenilių skaidyme, sūrio senėjime, fermentų gamyboje ir kt..

Daugelis Bacillus rūšių sugeba išskirti didelius fermentų kiekius.

• Bacillus amyloliquefaciens yra natūralaus antibiotiko baltymo barnazės (ribonukleazės), alfa amilazės, naudojamos krakmolo hidrolizėje, šaltinis, proteazės subtilisinas, naudojamas kartu su plovikliais, ir BamH1 restrikcijos fermento, naudojamo DNR tyrimams, šaltinis..
• C. thermocellum gali panaudoti lignoceliuliozės atliekas ir generuoti etanolį, tokiu būdu jį galima naudoti etanolio kurui gaminti. Jis yra anaerobinis ir termofilinis, todėl sumažėja aušinimo išlaidos.
• C. acetobutylicum, dar žinomą kaip Weizmanno organizmą, Chaimas Weizmannas pirmą kartą panaudojo acetono ir biobutanolio gamybai iš krakmolo 1916 m..
• C. botulinas gamina galimai mirtiną neurotoksiną, kuris praskiestoje formoje naudojamas vaistui Botox. Jis taip pat naudojamas spazminiam tortikoliui gydyti ir palengvina maždaug 12-16 savaičių.

Anaerobinė bakterija C. ljungdahlii gali gaminti etanolį iš vienos anglies šaltinių, įskaitant sintezės dujas, anglies monoksido ir vandenilio mišinį, kuris gali būti gaunamas iš dalies sudeginant iškastinį kurą ar biomasę..

Grammėmis neapibrėžtos ir gramais kintamos bakterijos

Ne visas bakterijas galima patikimai klasifikuoti dažant gramais. Pavyzdžiui, greitai rūgštį sukeliančios bakterijos arba gramų kintamasis nereaguoja į dažymą gramais.

Nuorodos

• Gram-teigiamų ir gramneigiamų bakterijų lyginamosios savybės - Univ. iš Merilando
• Gramteigiamos bakterijos - tipiškų dėmių modelių nuotraukos - Univ. iš Pensilvanijos
• wikipedia: gramneigiamos bakterijos
• wikipedia: gramteigiamos bakterijos
• Vikipedija: dažymas gramais