Gram-pozitif ve Gram-negatif Bakteriler

Danimarkalı bilim adamı Hans Christian Gram, hücre duvarlarındaki yapısal farklılıklara dayanarak iki tür bakteriyi ayırmak için bir yöntem geliştirdi. Testinde, kristal menekşe boyasını tutan bakteriler, kalın bir peptitoglikan tabakası nedeniyle bunu yapar ve Gram pozitif bakteriler. Tersine, Gram-negatif bakteriler menekşe boyasını tutmayın ve kırmızı veya pembe renklidir. Gram-pozitif bakterilerle karşılaştırıldığında, Gram-negatif bakteriler, geçilmez hücre duvarları nedeniyle antikorlara karşı daha dirençlidir. Bu bakterilerin tıbbi tedaviden endüstriyel kullanıma ve İsviçre peyniri üretimine kadar çok çeşitli uygulamaları vardır..

Karşılaştırma Tablosu

Gram-negatif Bakterilere karşı Gram-pozitif Bakteriler karşılaştırma tablosu

	Gram-negatif Bakteriler	Gram-pozitif Bakteriler
Gram reaksiyonu	Karşı lekeyi (Safranin veya Fuchsine) kabul etmek için renklendirilebilir; kırmızı veya pembe leke, mutlak alkol ve aseton ile yıkandığında Gram lekesini tutmazlar.	Kristal menekşe boyasını koruyun ve koyu mor veya mor boyayın, mutlak alkol ve su ile yıkandığında gram boya ile mavi veya mor renkli kalırlar.
Peptitglikan tabakası	İnce (tek katmanlı)	Kalın (çok katmanlı)
Teikoik asitler	Yok	Birçoğunda mevcut
Periplazmik boşluk	mevcut	Yok
Dış zar	Mevcut	Yok
Lipopolisakkarit (LPS) içeriği	Yüksek	Neredeyse hiç
Lipid ve lipoprotein içeriği	Yüksek (dış zarın varlığı nedeniyle)	Düşük (asit hızlı bakterilerin peptitoglikana bağlı lipitleri vardır)
Flagellar yapı	Bazal gövdede 4 halka	Bazal gövdede 2 halka
Üretilen toksinler	Öncelikle Endotoksinler	Öncelikle Ekzotoksinler
Fiziksel bozulmaya karşı direnç	Düşük	Yüksek
Bazik boyalarla inhibisyon	Düşük	Yüksek
Anyonik deterjanlara duyarlılık	Düşük	Yüksek
Sodyum azide karşı direnç	Düşük	Yüksek
Kuruma direnci	Düşük	Yüksek
Hücre duvarı bileşimi	Hücre duvarı 70-120 A (ångström) kalınlığındadır; iki katmanlı. Lipid içeriği% 20-30 (yüksek), Murein içeriği% 10-20 (düşük).	Hücre duvarı 100-120 A kalınlığındadır; tek katmanlı. Hücre duvarının lipit içeriği düşük, Murein içeriği% 70-80'dir (daha yüksek).
mezozom	Mezozom daha az belirgindir.	Mezozom daha belirgindir.
Antibiyotik direnci	Antibiyotiklere daha dayanıklı.	Antibiyotiklere daha duyarlı

İçerik: Gram-pozitif ve Gram-negatif Bakteriler

• 1 Boyama ve Tanımlama
• 2 İnsanlarda patogenez
• 3 Gram pozitif Koklar
• 4 Patojenik olmayan Gram-pozitif bakterilerin ticari kullanımları
• 5 Gram-belirsiz ve Gram-değişken Bakteriler
• 6 Kaynaklar

Boyama ve Tanımlama

Gram-pozitif (mor) ve negatif (kırmızı) bakterileri gösteren dental plağın mikroskobik görünümü

Bir Gram boyama testinde, bakteriler kristal viyole ile boyandıktan sonra renk giderici bir çözelti ile yıkanır. Yıkamadan sonra safranin veya fuchsine gibi bir karşı kat eklenmesi üzerine Gram-negatif bakteriler kırmızı veya pembe renkte boyanırken, Gram-pozitif bakteriler kristal mor boyalarını korur.

Bu, bakteri hücre duvarlarının yapısındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Gram-pozitif bakterilerin Gram-negatif bakterilerde bulunan bir dış hücre zarı yoktur. Gram-pozitif bakterilerin hücre duvarı, kristal menekşe boyasının tutulmasından sorumlu olan peptidoglikan bakımından yüksektir..

Gram-pozitif ve negatif bakteriler, hücre duvarı yapıları ile büyük ölçüde ayırt edilir

Aşağıdaki videolar, sırasıyla Gram-pozitif ve negatif bakterilerin boyanmasını göstermektedir..

İnsanlarda patogenez

Hem gram-pozitif hem de gram-negatif bakteri patojenik olabilir (patojenik bakteri listesine bakın). Altı gram pozitif bakteri türünün insanlarda hastalığa neden olduğu bilinmektedir: Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus ve Clostridium. Diğer 3 bitki de hastalıklara neden olur: Rathybacter, Leifsonia ve Clavibacter.

Birçok gram negatif bakteri de patojeniktir, örneğin Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis ve Yersinia pestis. Gram negatif bakteriler de antibiyotiklere karşı daha dirençlidir, çünkü dış zarları, lipit kısmı bir endotoksin görevi gören karmaşık bir lipopolisakkarit (LPS) içerir. Ayrıca daha erken direnç geliştirirler:

Birçok Gram-negatif bakteri, kutudan çıkarlar, eğer yaparsanız, onları tedavi etmek için kullanabileceğimiz bir dizi önemli antibiyotiğe dirençli olurlar. Acinetobacter, Pseudomonas, E. coli gibi isimleri olan ajanlardan bahsediyoruz. Bunlar, tarihsel olarak antibiyotiklere karşı çok hızlı bir direnç geliştiren çok iyi bir iş çıkaran bakterilerdir. Antibiyotiklere direnç geliştirmek için kollarını bir sürü hileleri var, bu yüzden hızlı bir şekilde dirençli olabilecek, direnç için büyük zorluklar yaratabilecek bir grup ajandırlar. Ve son on yılda gördüğümüz şey, bu Gram-negatif ajanların, onları tedavi etmek için elimizde bulunan tüm ajanlara çok daha hızlı ve daha dirençli hale gelmesidir..

Gram negatif bakterilerin daha fazla direnci, yeni antibiyotiklerde onlarca yıl süren kuraklıktan sonra 2015'in başlarında açıklanan yeni keşfedilen bir antibiyotik sınıfı için de geçerlidir. Bu ilaçların gram negatif bakteriler üzerinde çalışması muhtemel değildir.

Gram pozitif bakteriyel hücrenin yapısı.

Gram pozitif Koklar

Bakteriler hücre şekline göre basil (çubuk şeklinde) ve koklara (küre şeklinde) göre sınıflandırılırlar. Tipik Gram-pozitif koklar lekeleri şunları içerir (resimler):

• Kümeler: genellikle Stafilokok, S. aureus gibi
• Zincir: genellikle Streptokok, S. pneumoniae, B grubu streptokoklar gibi
• Tetrad: genellikle Micrococcus.

Gram pozitif basiller kalın, ince veya dallanma eğilimindedir.

Patojenik olmayan Gram pozitif bakterilerin ticari kullanımları

Birçok streptokok türü patojenik değildir ve ağız, deri, bağırsak ve üst solunum yollarının ortak insan mikrobiyomunun bir parçasını oluşturur. Emmentaler (İsviçre) peyniri üretiminde de gerekli bir bileşendir..

Patojenik olmayan corynebacterium türleri, amino asitlerin, nükleotidlerin, steroidlerin biyolojik dönüşümünün, hidrokarbonların parçalanmasının, peynir yaşlanmasının, enzimlerin üretiminin vb..

Birçok Bacillus türü büyük miktarlarda enzim salgılayabilir.

• Bacillus amiloliquefaciens, doğal bir antibiyotik protein barnaz (bir ribonükleaz), nişasta hidrolizinde kullanılan alfa amilaz, deterjanlarla kullanılan proteaz subtilisin ve DNA araştırmalarında kullanılan BamH1 kısıtlama enziminin kaynağıdır..
• C. thermocellum, lignoselüloz atığı kullanabilir ve etanol üretebilir, böylece etanol yakıt üretiminde kullanım için olası bir aday olabilir. Anaerobiktir ve soğutma maliyetini azaltan termofiliktir.
• Weizmann organizması olarak da bilinen C. acetobutylicum ilk olarak Chaim Weizmann tarafından barut ve TNT üretimi için 1916'da nişastadan aseton ve biyobutanol üretmek için kullanıldı.
• C. botulinum, Botox ilacında seyreltilmiş bir formda kullanılan potansiyel olarak ölümcül bir nörotoksin üretir. Ayrıca spazmodik tortikollis tedavisinde kullanılır ve yaklaşık 12 ila 16 hafta boyunca rahatlama sağlar.

Anaerobik bakteri C. ljungdahlii, sentez gazı, karbon monoksit ve hidrojen karışımı da dahil olmak üzere tek karbon kaynaklarından fosil yakıtların veya biyokütlenin kısmi yanmasından elde edilebilen etanol üretebilir..

Gram-belirsiz ve Gram-değişken Bakteriler

Tüm bakteriler Gram boyama ile güvenilir bir şekilde sınıflandırılamaz. Örneğin, asit hızlı bakteriler veya Gram değişkeni, Gram boyamaya yanıt vermez.

Referanslar

• Gram-Pozitif ve Gram-Negatif Bakterilerin Karşılaştırmalı Özellikleri - Üniv. Maryland
• Gram pozitif bakteriler - tipik leke desenlerinin resimleri - Üniv. Pennsylvania
• wikipedia: Gram-negatif bakteriler
• wikipedia: Gram pozitif bakteriler
• wikipedia: Gram boyama