Peptidoglycan Là Gì?

Trong bài của mindovermetal, tất cả chúng ta sẽ cùng tìm hiểu và khám phá về Peptidoglycan là gì, cấu trúc tinh thể Peptidoglycan và cách Peptidoglycan phản ứng trong thí nghiệm Gram để phân biệt vi trùng Gram âm và Gram dương .

PEPTIDOGLYCAN CẤU TẠO THÀNH TẾ BÀO CỦA VI KHUẨN

Peptidoglycan, hay còn được gọi là murein, là một polymer cấu tạo nên thành tế bào của hầu hết các loài vi khuẩn. Peptidoglycan được cấu thành từ đường và axit amin. Khi một số lượng lớn các phân tử peptidoglycan kết hợp với nhau, chúng tạo thành một cấu trúc mạng tinh thể có trật tự. Vi khuẩn thường  được phân loại là Gram dương hoặc Gram âm dựa trên sự khác biệt trong cấu trúc thành tế bào peptidoglycan. Archaea không có thành tế bào chứa peptidoglycan, nhưng một số trong số chúng có một lớp pseudopeptidoglycan (pseudomurein), một loại polymer tương tự.

Peptidoglycan cũng tương quan đến quy trình phân hạch nhân đôi – cách những vi trùng sinh sản. Qúa trình sinh sản gồm có sinh sản vô tính – vi trùng tự tách thành hai tế bào riêng không liên quan gì đến nhau. Để quy trình này hoàn toàn có thể xảy ra, peptidoglycan trong thành tế bào sẽ tăng trưởng để giúp lê dài vi trùng trước khi phân loại. Sau đó, khi vi trùng đã tách đôi, thành tế bào sẽ được tái tạo để phủ bọc hai tế bào vi trùng mới vừa được hình thành .

CẤU TRÚC CỦA PEPTIDOGLYCAN

Cấu trúc mạng tinh thể của Peptidoglycan được tạo nên từ hai phân tử đường amino xen kẽ: 2 amino này là N-acetylglucosamine (viết tắt là NAG) và axit N-acetylmuramic (viết tắt NAM). Đường amino là các phân tử đường chứa nhóm amin (-NH2) thay thế cho một trong các nhóm hydroxyl. Mỗi phân tử NAM gồm một chuỗi bốn hoặc năm axit amin gắn liền. Sự liên kết chéo giữa các axit amin này tạo ra một cấu trúc peptidoglycan vững chắc.

PHÉP THỬ GRAM

Thử màu Gram là một giải pháp thử vi trùng, sử dụng để phân loại vi trùng thành hai nhóm : gram dương, khi que thử đổi màu, và gram âm, màu giữ nguyên .

Sự khác biệt thành tế bào peptidoglycan là yếu tố xác định kết quả vi khuẩn là gram dương hay gram âm. Phương pháp thử gram cơ bản được thực hiện như sau: hợp chất nhuộm màu tím sẽ được nhỏ vào thanh chứa tế bào vi khuẩn, sau đó rửa bằng nước và thêm iốt. Tiếp theo, safranin có màu đỏ, sẽ được sử dụng để nhuộm lần 2 hay nhuộm tương phản. Thuốc nhuộm tinh thể màu tím cùng với i-ốt tạo thành một phức hợp.

Vi khuẩn Gram dương có lớp peptidoglycan dày sẽ chặn phức tạp này lại. Do đó, thành tế bào của vi trùng sẽ Open vệt màu tím ; vệt màu tím này bao trùm trên lớp màu đỏ nhạt từ phản ứng nhuộm tương phản safranin. Trong khi đó, vi trùng Gram âm có thành tế bào mỏng dính không hề giữ được phức tạp tinh thể-i-ốt màu tím. Vệt màu tím sẽ được rửa sạch nhưng vệt màu đỏ trong nhuộ tương phản vẫn còn, dẫn đến vi trùng gram âm Open màu đỏ trong phép thử Gram .

Thử Gram sẽ không được sử dụng để xác lập vi trùng đơn cử, ví dụ như xác lập loài. Thay vào đó, chiêu thức này chỉ được sử dụng để nhận dạng chung. Một số vi trùng gram dương gồm có những chi Listeria, Streptococcus, và Bacillus. Còn lại hầu hết những vi trùng là gram âm như Proteobacteria, vi trùng lưu huỳnh xanh và vi trùng lam.

Một số loài vi trùng hoàn toàn có thể biến hóa gram hoặc gram không xác lập, có nghĩa là chúng Open cả màu tím và đỏ hoặc không có phản ứng trong thí nghiệm Gram. Mycobacterium tuberculosis, vi trùng gây bệnh lao, là một ví dụ nổi bật về vi trùng không xác lập gram

Trên đây là những kiến thức và kỹ năng tổng quan nhất về peptidoglycan cấu trúc nên thành tế bào của vi trùng. Phép thử Gram cho peptidoglycan trong bước đầu sẽ giúp xác lập những chủng và loài khác nhau của vi trùng