Gramnegative Bakterien sind Bakterien, die den kristallvioletten Farbstoff im Gram-Färbungsprotokoll nicht zurückhalten. Gramnegative Bakterien erscheinen daher nach einer Gramfärbung aufgrund der Wirkung der Gegenfärbung (z. B. Safranin) rot oder rosa.

Der Gram-Fleck

In der Mikrobiologie wird die Visualisierung von Bakterien auf mikroskopischer Ebene durch die Verwendung von Flecken erleichtert, die mit Komponenten reagieren, die in einigen Zellen vorhanden sind, in anderen jedoch nicht. Diese Technik wird verwendet, um Bakterien je nach Farbe nach einem spezifischen Färbeverfahren, das ursprünglich von Hans Christian Gram entwickelt wurde, entweder als grampositiv oder gramnegativ zu klassifizieren. Grampositive Bakterien erscheinen aufgrund der Kristallviolettfärbung nach dem Gram-Färbeverfahren dunkelblau oder violett; Gramnegative Bakterien, die den kristallvioletten Fleck nicht zurückhalten können, erscheinen aufgrund des Gegenflecks (normalerweise Safranin) rot oder rosa. Der Grund, warum Bakterien entweder grampositiv oder gramnegativ sind, liegt in der Struktur ihrer Zellhülle. (Die Zellhülle ist definiert als Zellmembran und Zellwand plus eine äußere Membran, falls vorhanden.) Grampositive Bakterien behalten beispielsweise das Kristallviolett aufgrund der Menge an Peptidoglycan in der Zellwand. Man kann daher sagen, dass das Gram-Stain-Verfahren Bakterien basierend auf strukturellen Unterschieden in der Zellhülle in zwei große Kategorien unterteilt.

Zellhülle gramnegativer Bakterien

Die gramnegative Zellhülle enthält eine zusätzliche äußere Membran aus Phospholipiden und Lipopolysacchariden, die der äußeren Umgebung zugewandt sind. Die hochgeladene Natur von Lipopolysacchariden verleiht der gramnegativen Zellwand eine insgesamt negative Ladung. Die chemische Struktur der äußeren Membran Lipopolysaccharide ist oft einzigartig für bestimmte Bakterienstämme (d.h. subspezies) und ist für viele der antigenen Eigenschaften dieser Stämme verantwortlich. Viele Arten von gramnegativen Bakterien sind pathogen. Diese Pathogenität ist häufig mit der Lipopolysaccharid (LPS) -Schicht der gramnegativen Zellhülle verbunden.

Mycobacterium

Mycobacterium ist eine Gattung von Actinobakterien, die ihre eigene Familie, die Mycobacteriaceae, haben. Mykobakterien haben eine Zellhülle, die nicht typisch für Grampositive oder Gramnegative ist. Die mykobakterielle Zellhülle besteht nicht aus der äußeren Membran, die für gramnegative Bakterien charakteristisch ist, sondern weist eine signifikante Peptidoglycan-Arabinogalactan-Mykolsäure-Wandstruktur auf, die eine externe Permeabilitätsbarriere bereitstellt.

Eigenschaften von gramnegativen Bakterien

Gramnegative Bakterien haben eine charakteristische Zellhüllstruktur, die sich stark von grampositiven Bakterien unterscheidet. Gramnegative Bakterien haben eine zytoplasmatische Membran, eine dünne Peptidoglycanschicht und eine äußere Membran, die Lipopolysaccharid enthält. Zwischen der Zytoplasmamembran und der äußeren Membran befindet sich ein Raum, der als periplasmatischer Raum oder Periplasma bezeichnet wird. Der periplasmatische Raum enthält das lose Netzwerk von Peptidoglycanketten, die als Peptidoglycanschicht bezeichnet werden.

Salmonellen: Vom Genom zur Funktion
Acinetobacter Molekularbiologie
Die Cyanobakterien: Molekularbiologie, Genomik und Evolution
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Weiterführende Literatur

• MALDI-TOF-Massenspektrometrie in der Mikrobiologie
• Klimawandel und mikrobielle Ökologie: Aktuelle Forschung und Zukunftstrends
• Gasplasmasterilisation in der Mikrobiologie: Theorie, Anwendungen, Fallstricke und neue Perspektiven
• Durchflusszytometrie in der Mikrobiologie: Technologie und Anwendungen