Die Unterscheidung von Bakterienarten ist aus einer Vielzahl von Gründen wichtig, von der Diagnose einer Infektion oder der Überprüfung der Lebensmittelsicherheit bis hin zur Identifizierung der Art, die einem Käse seinen fantastischen Charakter verleiht. Bakterienarten und sogar spezifische Stämme können mit einer Reihe molekularer Techniken wie PCR, quantitativer PCR, Genomsequenzierung und Massenspektrometrie differenziert werden., Aber auch ohne in den molekularen Kern zu gelangen, gibt es phänotypische Unterschiede zwischen Bakteriengruppen, die zur Unterscheidung verwendet werden können. Dazu gehören Eigenschaften wie ihre Form (z. B. Bazillen gegen Kokken), Wachstum in bestimmten Nährstoffen und Präferenz für Umgebungen mit hohem oder niedrigem Sauerstoffgehalt. Abhängig von dem zu untersuchenden Merkmal können Bakterienarten in breite Gruppen unterteilt werden, aber zusammengenommen können diese Informationen die möglichen Identitäten stark einschränken., Eine solche nützliche Klassifizierung – wenn ein Bakterium grampositiv oder gramnegativ ist-basiert auf der Struktur der bakteriellen Zellwände.
Unterschied in struktur von Gram positive vs Gram negative bakterien
Die diagramm unten zeigt die unterschiede in der struktur von Gram positive und Gram negative bakterien. Die beiden Hauptmerkmale, die zu den unterschiedlichen Visualisierungseigenschaften grampositiver und gramnegativer Spezies führen, sind die Dicke der Peptidoglycanschicht und das Vorhandensein oder Fehlen der äußeren Lipidmembran., Dies liegt daran, dass die Wandstruktur die Fähigkeit der Zelle beeinflusst, den im Gram-Färbeverfahren verwendeten kristallvioletten Fleck zurückzuhalten, der dann unter einem Lichtmikroskop visualisiert werden kann.
Grampositive Bakterien haben eine dicke Peptidoglycanschicht und keine äußere Lipidmembran, während gramnegative Bakterien eine dünne Peptidoglycanschicht und eine äußere Lipidmembran haben.
Da grampositive Bakterien keine äußere Lipidmembran haben, werden Monoderme als Monoderme bezeichnet, wenn sie sich richtig auf ihre Struktur und nicht auf ihre färbenden Eigenschaften beziehen., Die äußere Lipidmembran, die gramnegative Bakterien besitzen, bedeutet, dass sie, wenn sie sich auf ihre physikalische Struktur beziehen, als Diderms bezeichnet werden.
Die Gram-Färbetechnik wurde 1884 vom dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram1 entwickelt. Während ein Gramm Fleck wird Ihnen nicht sagen, die spezifischen Arten, die Sie betrachten, es kann ein schneller Weg sein, stark die Liste der potenziellen Kandidaten einzugrenzen und direkte Follow-up-Tests, wo nötig.,
Gram positive vs Gram negative fleck
Gram fleck verfahren-Vorbereitung eine probe
1. Beschriften Sie einen sauberen Glasmikroskopschieber mit Ihrer Probenidentifikation. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Stift verwenden, da viele Tinten durch die im Färbevorgang verwendeten Reagenzien entfernt werden.
2. Wenn Sie Ihre Folie aus einer flüssigen Bakterienkultur vorbereiten:
Tupfen Sie eine kleine Tropfenkultur mit einer sterilen Schlaufe auf die Folie. Schmieren Sie das Tröpfchen vorsichtig in kreisenden Bewegungen in einen Bereich von etwa 1 cm Durchmesser., Bei sehr dichten Kulturen kann es erforderlich sein, Ihre Kultur vorverdünnen, um sicherzustellen, dass einzelne Bakterienzellen nach der Färbung unter einem Mikroskop gesehen werden können.
Wenn das Ausgangsmaterial von einer Bakterienplatte stammt:
Resuspendieren Sie eine Schleife des Koloniematerials in steriler phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) und fahren Sie dann wie bei einer flüssigen Kultur fort.
3. Sobald der Abstrich luftgetrocknet ist, führen Sie den verschmierten Schlitten zwei-oder dreimal durch eine Flamme.
Dies tötet die Mikroben im Abstrich und fixiert die Probe auf dem Objektträger, achten Sie darauf, die Probe jedoch nicht zu überhitzen, da dies die Zellmorphologie verzerren kann.,
Gram-Färbung Verfahren – Gram-Färbung ein Beispiel
1. Den Abstrich vorsichtig mit Kristallviolett überfluten und 1 Minute einwirken lassen. Kippen Sie den Schieber leicht und spülen Sie ihn vorsichtig mit Leitungswasser oder destilliertem Wasser ab.
Kristallviolett ist ein wasserlöslicher Farbstoff, der in die Peptidoglycanschicht in der Bakterienzellwand eintritt.
2. Den Abstrich vorsichtig mit Grams Jod überfluten und 1 Minute einwirken lassen. Kippen Sie den Schieber leicht und spülen Sie ihn vorsichtig mit Leitungswasser oder destilliertem Wasser ab. Der Abstrich erscheint jetzt lila.,
Grams Jodlösung (Jod und Kaliumiodid) wird zugegeben, um einen Komplex mit dem Kristallviolett zu bilden, das viel größer ist und in Wasser unlöslich ist.
3. Entfärben Sie den Abstrich mit 95 % Ethylalkohol oder Aceton. Kippen Sie die Folie leicht und tragen Sie den Alkohol tropfenweise auf, bis der Alkohol fast klar ist (5-10 Sekunden). Sofort mit Wasser abspülen, um eine Überfärbung zu vermeiden.
Decolorizer dehydriert die Peptidoglycan-Schicht, schrumpft und strafft sie., In grampositiven Bakterien sind die großen Kristallviolett-Jod-Komplexe dann nicht in der Lage, die dicke Peptidoglycanschicht zu durchdringen und zu entweichen, was zu lila gefärbten Zellen führt. Bei gramnegativen Bakterien wird jedoch die äußere Membran abgebaut, die dünne Peptidoglycanschicht kann die Kristallviolett-Jod-Komplexe nicht zurückhalten und die Farbe geht verloren.
4. Vorsichtig mit Safranin Counterstain überfluten und 45 Sekunden einwirken lassen. Kippen Sie den Schieber leicht und spülen Sie ihn vorsichtig mit Leitungswasser oder destilliertem Wasser ab.,
Safranin ist schwach wasserlöslich und färbt die Bakterienzellen hellrot, was die Visualisierung gramnegativer Zellen ermöglicht, ohne die Beobachtung des Purpurs der grampositiven Zellen zu beeinträchtigen.
5. Tupfen Sie den Objektträger trocken auf Filterpapier und betrachten Sie den Abstrich mit einem Lichtmikroskop unter Öltauch.
Gram positive vs Gram negative farbe
Gram positive bakterien
Gram positive bakterien haben eine unverwechselbare lila aussehen, wenn beobachtet unter einem licht mikroskop folgenden Gram färbung., Dies ist auf die Retention des violetten kristallvioletten Flecks in der dicken Peptidoglycanschicht der Zellwand zurückzuführen. Beispiele für grampositive Bakterien sind alle Staphylokokken, alle Streptokokken und einige Listeria-Arten.
Gram negative bakterien
Gram negative bakterien erscheinen eine blasse rötliche farbe, wenn beobachtet unter einem licht mikroskop folgenden Gram färbung. Dies liegt daran, dass die Struktur ihrer Zellwand den kristallvioletten Fleck nicht zurückhalten kann und daher nur durch die Safranin-Gegenfarbe gefärbt wird., Beispiele für gramnegative Bakterien sind Enterokokken, Salmonellenarten und Pseudomonas-Arten.
Gram-Färbung kann nicht verwendet werden, zuverlässig zu beurteilen, bakteriellen phylogenetischen Beziehungen. Es wird angenommen, dass die einzelne Membran grampositiver Arten der Ahnenzustand ist. Historisch wurde angenommen, dass sich die zweite Membran, die auf gramnegativen Bakterien gefunden wurde, nur einmal entwickelte und so waren alle gramnegativen Arten enger miteinander verwandt als grampositive Arten., Die genetische Analyse hat jedoch seitdem gezeigt, dass dies nicht der Fall ist, und es ist wahrscheinlich, dass es sich mehrmals in verschiedenen Linien entwickelt hat – ein Produkt konvergenter Evolution.