İçeriğe atla

Gram boyama

Beyin omur ilik sıvısı örneği içinde Gram-pozitif Bacillus Anthracis (mor çubuklar). Eğer olsalardı Gram-negatif bakteriler pembe görüneceklerdi. Diğer hücreler akyuvardır.
Gram-negatif Salmonella Typhimurium

Gram boyama, bakterileri hücre duvarlarının kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre iki büyük gruba (Gram pozitif, Gram negatif) ayırmak için kullanılan empirik bir yöntemdir.

Bu metodu bulan kişi, Danimarkalı bilim insanı Hans Christian Gram'dır. Bu metodu 1884 yılında pnömokoklar (Streptococcus pneumoniae) ile Klebsiella pneumoniae bakterilerini ayırt edebilmek için geliştirmiştir.

Kullanım

Araştırmalarda

Gram boyama, bakteriyoloji laboratuvarındaki en faydalı boyama tekniklerinden biridir. Bu teknik, bir bakteri örneğinin kimliğinin belirlenmesinde ilk aşama olan Gram pozitif ve Gram negatif ayrımının yapılmasında kullanılır.

Tıbbi alanda

Gram boyama, enfeksiyon şüphesi olan vücut sıvılarında ve biyopsi örneklerine de uygulanır. Menenjit şüphesi olan beyin-omurilik sıvısı örneklerinde veya septik artrit şüphesi olan eklem sıvısı örneklerinde uygulanabilen bu teknik, zamanın kısıtlı ve tedavinin acil olabileceği durumlarda, bazen günlerce beklemeye sebep olan kültür uygulamalarından çok daha çabuk sonuç verir.

Yöntem

Gram boyama yapmak için hazırlanmış preparatın üzerine kristal viyole boyası damlatılıp 1 dakika beklenir ve lugol çözeltisi ile yıkanarak kristal viyole uzaklaştırılır. Preparata tekrar lugol çözeltisi damlatılarak 1-2 dakika bekletilip, distile su ile yıkanarak lugol çözeltisi uzaklaştırılır. Preparatın üzerine %96'lık etil alkol veya eter-aseton çözeltisi damlatılarak 15-30 saniye beklenir, distile su ile yıkanır ve karşıt boya olarak safranin damlatılır ve 40-50 saniye bekletilir. Preparat distile su ile yıkanarak havada kendi halinde kurumaya bırakılır, preparata immersiyon yağı damlatılır ve 100'lük objektifle incelenir. Mor renkli bakteriler Gram pozitif, pembe-kırmızı renkli bakteriler ise Gram negatif olarak değerlendirilir. Gram boyama için gerekli olan tüm çözeltiler hazır ticari kitler halinde de pazarlanmaktadır.

Mekanizma

Gram pozitif bakterilerin kristal viyole/iyot kompleksini tutma özelliğine sahip peptidoglikan yapıda hücre duvarları vardır. Hücre duvarlarının ağsı ve kat kat peptidoglikandan oluşan yapısı boya parçacıklarını tutar. Gram-negatif bakterilerin hücre duvarı ise sadece ince bir peptidoglikan katmanında oluşur ve boyaları tutamaz. Gram-negatif bakterilerde aynı zamanda lipid yapıda bir dış zar duvardır.

Alkol, Gram pozitif hücre duvarının su kaybedip büzüşmesine neden olur, bu yüzden boya tanecikleri moleküllerin arasına sıkışır. Gram negatif bakterilerdeki ince olan peptidoglikan katman boya parçalarını tutamaz, alkol dış zardaki lipitleri çözünce boya dağılır ve hücrenin rengi açılır. Renk açılması adımı önemlidir ve belli bir yetenek gerektirir çünkü Gram pozitif olma kesin bir sonuç vermeyebilir. Renk açılmasının ardından birinciden farklı ikinci bir boya (safranin or fuchsin) uygulanır, bu boya rengi açılmış hücreleri boyayarak onların görünmelerini sağlar. Gram pozitifler birinci boyayla mora boyandıkları için ikinci boya onların rengini etkilemez, ama Gram negatif olanlar pembe-kırmızı olurlar.

Genellikle (istisnalar mevcuttur), Gram negatif bakteriler hastalık yapıcı kuvvetleri açısından daha tehlikelidirler. Gram negatiflerin dış zarlarının üstünde, antikorların bağlanmasını engelleyen bir sümük tabakaları vardır. Bakterinin dışında kapsül bulunması da hastalık yapıcı etkinliğini arttıran (virülans) faktörlerdendir. Gram negatif bakteriler bütün bunlara ek olarak, dış zarlarında lipopolisakkarit bulunur, bu inflamasyonun artmasına neden olan bir endotoksindir. Yangı o derece şiddetli olabilir ki septik şok meydana gelebilir. Gram pozitiflerin ise hücre duvarlarını koruyan dış zarları yoktur ve vücudun ürettiği lizozim enzimi çıplak peptidoglikan katmanlarına zarar vererek bakteriyi imha eder. Gram pozitifler bu özellikleri yüzünden penisilin gibi beta-laktam antibiyotiklere daha duyarlıdırlar.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bakteri</span> mikroorganizma üst âlemi

Bakteri (İngilizce telaffuz: [bækˈtɪəriə] ( dinle); tekil isim: bacterium), tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu, kimi virgül şeklinde olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardır. Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadaki biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Fosfolipit</span> Lipit sınıfı

Fosfolipitler dört bileşenden oluşurlar; bir veya iki yağ asit grubu, negatif yüklü bir fosfat grubu, bir alkol grubu ve de bunları birbirine bağlayan bir omurga. Gliserol omurgalı fosfolipitlere gliserofosfolipit veya fosfogliserit denir. Sfingozin omurgalı tek bir fosfolipit vardır: sfingomiyelin. Hücre zarlarının (membranlarının) ana bileşenleri fosfolipitler, kolesterol ve glikolipitlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Bacillaceae</span>

Bacillaceae Bacillales takımına bağlı bir bakteri familyasıdır. Gıda mikrobiyolojisi açısından önemli bir bakteridir.Endospor oluşturmaları ve sıcaklık uygulamarına dayanıklı olmalarından dolayı diğer bakterilerden belirgin bir şekilde ayrılırlar. Spor oluşturmalarının yanı sıra enzimleri nedeniyle proteinlerin parçalanmasına neden olurlar. Bu familya içerisinde aerob özellikteki Bacillus ve anaerob Clostridium cinsleri ile beraber 106 farklı cins yer almaktadır. Hareketli türlerinde peritriş flagella karakteristik olarak bulunur. Çoğu patojenik değildir, fakat Bacillus ve Clostridium türleri insanlarda hastalık yaparlar.

<span class="mw-page-title-main">Streptokok</span>

Streptokok (Streptococcus). Streptococcaceae ailesinde yer alan gram-pozitif, yuvarlak şekilli, fakültatif anaerop, katalaz negatif, sporsuz ve hareketsiz bakterilerdir.

<span class="mw-page-title-main">Gram negatif bakteri</span> Bakteri ayrımında kullanılan Gram boyasını tutmayan bakteri grubu

Gram-negatif bakteriler Gram boyama prosedürü sırasında kristal viyole boyasını tutmayan bakterilerdir. Gram-pozitif bakteriler, alkolle yıkandıktan sonra mavi rengi tutmaya devam ederlerken, Gram-negatif bakteriler mavi rengi kaybederler. Gram boyama testinde kristal viyoleden sonra bir karşı boya eklenir. Bu boya Gram-negatif bakterileri kırmızı-pembe renge boyar. Bu test, hücre duvarlarının türüne göre çok farklı olan iki bakteri tipini ayırmakta son derece faydalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Fagositoz</span>

Fagositoz, bir fagositin solid partikülleri yakalayıp yutması ve sitoplazmasında oluşturduğu fagosom adı verilen boşluğa hapsederek eritme (sindirme) çabasıdır. Fagosite ettikleri başlıca solid partiküller canlı etkenler (mikroplar), ölü hücre ve doku artıkları, suda erimeyen mineraller ve metal tuzları, yabancı cisimler vb. oluşumlardır. Fagositler ve fagositoz olgusu ilk kez 1882 yılında İlya İlyiç Meçnikov tarafında bulundu. Bu buluşu ona Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazandırdı.

<span class="mw-page-title-main">Gram pozitif bakteri</span>

Gram pozitif bakteri, gram boyama prosedüründen geçtikten sonra mikroskop altında mavi-siyah veya mor renk alan bakterilerdir. Bu rengin sebebi Gram pozitif bakterilerin hücre duvarlarının kristal viyole/iyot karışımını tutmasıdır. Gram negatif bakterilerin aksine Gram pozitif bakterilerin hücre duvarlarının dışında "dış zar" bulunmaz. Peptidoglikan hücre duvarı daha kalın olan gram pozitiflerin boyaları tutma kuvvetleri fazladır.

S-tabakası, hücre zarfının bir parçasıdır ve genellikle gram-pozitif ve gram-negatif bakterilerde bulunur. Yapısında protein ve glikoprotein vardır. Gram - negatif bakterilerde, S-tabakası doğrudan dış membrana bağlıdır. Gram-pozitif bakterilerde, S-tabakası peptidoglikan tabakaya bağlıdır. S-tabakası hücreyi iyon ve pH değişimleri dışında osmotik basınç ve yabancı enzimlere karşı da korur. Ayrıca bazı bakteri hücrelerinde şeklin oluşumunda ve zarfın sağlamlığında rol oynar. Ancak, bu bir hücre membranı değildir.

Teyikoik asit gram+ bakterilerdeki peptidoglikan tabakası içinde bulunan moleküllerin genel adıdır. Teikonik asitler fosfat, şeker ve bazı aminoasitler içeren poligliserol veya poliribitol moleküllerine sahiptir. Teikonik asit polimerleri bazı durumlarda plazma membranına tutunmuş durumdadır ve bu formları lipoteikonik asit olarak isimlendirilir. Teikonik asit moleküllerinin fonksiyonları tam olarak bilinmemektedir. Bununla birlikte gram+ bakterilerin doğada yaşayabilmeleri için gerekli olan moleküllerdir.

<span class="mw-page-title-main">Streptococcus mutans</span>

Streptococcus mutans çoğunlukla insan ağız boşluğunda bulunan gram-pozitif, fakültatif anaerobik bir bakteridir ve diş çürüğünün oluşumunda önemli bir etkendir. Mikroorganizma ilk kez 1924'te Clarke tarafından tanımlanmıştır.

Endotoksinler bakteri gibi patojenlerin içinde bulunan, potansiyel olarak toksik olabilecek bileşiklerdir. Endotoksinler bakteri tarafından salgılanmazlar, ama bakterinin parçalanırsa ortama salınan, onun yapısal bir bileşenidirler. Endotoksinler ile enterotoksinler karıştırılmamalıdır.

<i>Mycobacterium</i>

Mycobacterium ya da Mycobacteriaceae; aside dirençli, uzun veya kısa çomaklar halinde, hareketsiz, sporsuz, kapsülsüz ve aerobik özelliğe sahip mikroorganizmalardır. Mikobakteriler standart hücre duvarı yapısına sahip değildirler ve gram pozitif veya gram negatif olarak sınıflandırılamazlar. Bilinen anlamda kapsül bulunmamasına rağmen hücre duvarlarında çok fazla lipid bulunur. Bu madde mikroorganizmayı hem çevresel koşulların etkisinden korur hem de normal boyalarla boyanamama özelliğini de meydana getirir. Bu nedenle mikobakterileri boyamak için alttan hafifçe ısıtılmaları gerekir.

Hematoksilen - Eozin Boyama, rutin incelemelerde ve patoloji laboratuvarlarında vazgeçilmez bir histolojik boyama tekniğidir. Temel prensibi, mavi-mor renk veren hematoksilen ile, pembemsi kırmızı renk veren eozin'in hücreleri boyamasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Bağırsak bezi</span>

Bağırsak bezi veya Bağırsak kriptası ya da Liberkühn Kriptaları, ince bağırsaktaki basit veya dallanmış tübül bezleri(ekzokrin bez tipleri)dir.

Bakteriler, basit canlılar olmalarına karşın özel birçok biyolojik özelliklerden sorumlu çok iyi gelişmiş hücre yapısına sahiptir. Bu özelliklerden birçoğu sadece bakterilere özeldir ve arkelerde veya ökaryot canlılarda bulunmamaktadır. Bakteriler; kendilerinden daha büyük canlılara kıyasla daha basit yapılara sahip oldukları ve deneysel olarak kolayca değişime uğratılabildikleri için, yapıları çok iyi anlaşılmış ve kendisinden daha gelişmiş canlılarda da bulunan birçok biyokimyasal özelliğin bakterilerde bulunduğu ortaya çıkmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Hans Christian Gram</span> Bakteriyolog bilim insanı

Hans Christian Joachim Gram, Dan bakteriyolog. Hukuk profesörü Frederik Terkel Julius Gram ve Louise Christiane Roulund'un çocuğuydu.

<span class="mw-page-title-main">Spiroket</span>

Spiroketler, "Spirochaetes" şubesinin ‘‘Spirochaetia’’ sınıfında yer alan bakterilerdir. İnsan sağlığı açısından Treponema, Borrelia, Leptospira gibi cinsleri önemlidir.

<span class="mw-page-title-main">Asit haslığı</span>

Asit haslığı bakterilerin, laboratuvar boyama prosedürleri boyunca, özellikle asitler tarafından gerçekleştirilen renksizleştirmeye karşı dirençlerini ifade eden fiziksel özellik. Numunenin bir parçası boyandığında, bahsi geçen organizmalar, çoğu boyama protokolünde yaygın olan, asit veya etanol temelli renksizleştirme prosedürlerine karşı direnç gösterebilirler ve bundan dolayı asit has ismini alırlar.

<span class="mw-page-title-main">Giemsa boyası</span>

Giemsa boyası, adını Alman kimyager ve bakteriyolog Gustav Giemsa'dan alan, sıtma ve diğer parazitlerin histopatolojik tanısında ve sitogenetikte kullanılan bir nükleik asit boyasıdır.

Hücre zarfı, bir bakterinin iç hücre zarını ve hücre duvarını içerir. Gram-negatif bakterilerde bir dış zar da bulunur. Bu zarf, hücre duvarının bulunmadığı Mollicute'lerde mevcut değildir.