Peptidoglycan là gì ?

Trong bài hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về Peptidoglycan là gì, cấu trúc tinh thể Peptidoglycan và cách Peptidoglycan phản ứng trong thí nghiệm Gram để phân biệt vi khuẩn 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 liên quan đến quá trình phân hạch nhân đôi – cách các vi khuẩn sinh sản. Qúa trình sinh sản bao gồm sinh sản vô tính – vi khuẩn tự tách thành hai tế bào riêng biệt. Để quá trình này có thể xảy ra, peptidoglycan trong thành tế bào sẽ phát triển để giúp kéo dài vi khuẩn trước khi phân chia. Sau đó, khi vi khuẩn đã tách đôi, thành tế bào sẽ được tái tạo để bao bọc hai tế bào vi khuẩn 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.

Cấu trúc Peptidoglycan

Phép thử Gram

Thử màu Gram là một phương pháp thử vi khuẩn, sử dụng để phân loại vi khuẩn 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 hợp này lại. Do đó, thành tế bào của vi khuẩn sẽ xuất hiện vệt màu tím; vệt màu tím này bao phủ trên lớp màu đỏ nhạt từ phản ứng nhuộm tương phản safranin. Trong khi đó, vi khuẩn Gram âm có thành tế bào mỏng không thể giữ được phức hợp 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 khuẩn gram âm xuất hiện màu đỏ trong phép thử Gram.

Phép thử Gram

Thử Gram sẽ không được sử dụng để xác định vi khuẩn cụ thể, ví dụ như xác định loài. Thay vào đó, phương pháp này chỉ được sử dụng để nhận dạng chung. Một số vi khuẩn gram dương bao gồm các chi Listeria, Streptococcus, và Bacillus. Còn lại hầu hết các vi khuẩn là gram âm như Proteobacteria, vi khuẩn lưu huỳnh xanh và vi khuẩn lam. Một số loài vi khuẩn có thể biến đổi gram hoặc gram không xác định, có nghĩa là chúng xuất hiện cả màu tím và đỏ hoặc không có phản ứng trong thí nghiệm Gram. Mycobacterium tuberculosis, vi khuẩn gây bệnh lao, là một ví dụ điển hình về vi khuẩn không xác định gram.

Trên đây là các kiến thức tổng quan nhất về peptidoglycan cấu tạo nên thành tế bào của vi khuẩn. Phép thử Gram cho peptidoglycan bước đầu sẽ giúp xác định các chủng và loài khác nhau của vi khuẩn

Peptidoglycan là gì ?
5 (100%) 1 vote[s]

Viết một bình luận