Gyors, le tudja írni a nagyszüleit? A Staphylococcus aureus, vagy az arany Staph, egyetlen sejt. Ha nem tudta, gyakrabban kell meglátogatnia őket. Mindenesetre egy nagyon jó papír jött ki a közelmúltban, de mielőtt odaérnénk, el kell kezdenünk visszafelé, hogy megmagyarázzuk egy nagyon fontos bakteriális szerkezetet, a peptidoglikán-t.,
a peptidoglikán aminosavak (innen a peptid-) és cukrok (innen a –glikán) polimere, amely az összes baktérium sejtfalát alkotja. Ez a szerkezet annyira alapvető fontosságú a bakteriális életben, hogy a baktériumfajok fő funkcionális felosztása ennek a peptidoglikán rétegnek a szerkezetén alapul, amelyet egy speciális festési protokoll segítségével lehet kihasználni.
Igen, ezt már használtam, de még mindig működik. Hitel: Én.
1884-ben egy Gram nevű srác festési technikát fejlesztett ki a bakteriális minták (ma Gram-foltnak nevezik) megjelenítésére., Nagyon fontos volt, mert a történet szerint a tüdőgyulladás akkoriban nagy probléma volt, három oka volt; ismeretlen (később vírusos tüdőgyulladásként azonosították) és kétféle bakteriális tüdőgyulladás, amelyet Streptococcus pneumoniae vagy Klebsiella pneumoniae okozott. Fontos, hogy a Streptococcus okozta tüdőgyulladás fertőzőbb, és gyorsabban fejlődik, mint a klebsiella által okozott tüdőgyulladás, amely hajlamos csak az immunhiányos állapotra., Gram, amely gyors, végleges, lehetővé tette, hogy a három különböző típusú tüdőgyulladást beteg csoportosítani, csökkenti elterjedt, ezért megakadályozza a betegség.
S. aureus (lila) és E. coli (piros) vegyes tenyészetek Gram-foltja. Hitel: Wikimedia.
tehát hogyan működött Gram foltja? A peptidoglikán réteg miatt., A Gram-pozitív sejtekben lévő megvastagodott peptidoglikán réteg lehetővé teszi számukra, hogy megtartsák a foltot (így maradva “folt pozitív” vagy ” Gram-pozitív), ahol a gram-negatív sejtekben látható vékony réteg nem akadályozhatja meg a folt kiömlését (tehát folt és Gram-negatív). Természetesen Gram maga nem tudta ezt, de a foltja sikeres volt, és 1884 – ben volt, szóval adj neki egy kis szünetet.
elég egyszerű kép, de minden színkódolt. Hitel: Wikimedia.
a peptidoglikán szintén létfontosságú az antibiotikumok működésének szempontjából., A bakteriális sejtfal szerepe védekező. A fal ugyanazért van ott, amiért a bőrünk rajtunk van, hogy a belsejét és a külső oldalát kifelé tartsuk, és ezt úgy teszi, hogy fizikailag korlátozza a sejt méretét és alakját. A mikrobák világában az egyik legfontosabb erő, amely megváltoztatja a sejtek méretét és alakját, a víz, akár hiszed, akár nem.
a bakteriális sejt egy kis sós buborék, amely általában kevésbé sós környezetben létezik., A probléma abban rejlik, hogy a kevésbé sós környezet ki akarja egyenlíteni az összes sókoncentrációt, hogy a víz a sejtbe rohanjon, hogy hígítsa sósságát, amíg meg nem egyezik a környezetével, vagy amíg fel nem robban, és megöli a sejtet. Ezt a folyamatot ozmózisnak nevezik. A peptidoglikán szerepe az, hogy fizikai gátként hat a sejtre, amely sok vizet vesz fel, és megöli magát. Ez olyan, mint próbál felfújni egy léggömb belsejében egy kis doboz, ha egy bizonyos mennyiségű levegő megy a doboz Tolja vissza a bővülő léggömb, és nincs több levegő lehet nyomni a léggömb.,
de tegyük fel, hogy megtörhetjük ezt a peptidoglikán falat, ami azt eredményezné, hogy a baktérium elveszíti ezt a védőréteget, és sebezhetővé válik az ozmózis miatt, ami a sejt pop. Nem lenne nagyszerű antibiotikum?
kiderül, hogy ez egy nagy antibiotikum, penicillin. A Penicillin úgy hat, hogy gátolja a peptidoglikán réteg helyreállítását, ezért károsítja a vegyületeket és a peptidoglikánt, ami az ozmotikus lízisre fogékonyvá teszi.
Ez megmagyarázza azt is, hogy a penicillin és származéka miért hatékonyabb a Gram-pozitív sejtekkel szemben., A külső lipidmembrán alatt rejtett peptidoglikán réteggel nehezebb a penicillin elérni a peptidoglikánt, ahol aktivitással rendelkezik, míg a Gram-pozitív sejtfalak a peptidoglikán expozícióját hagyják.
a Penicillin annyira jó a baktériumok elpusztításában, hogy a baktériumoknak utat kellett fejleszteniük körülötte. Ezt kétféleképpen teszik, vagy elpusztítják a penicillint, vagy megváltoztatják a penicillin célpontját valami olyanra, amelyet a penicillin nem ismer fel., Akárhogy is használjuk a penicillint, és ennek a peptidoglikán falnak a kizsákmányolása fegyverkezési versenyt váltott ki a mikrobiális világgal, hogy megvédjék az értékes peptidoglikánt.
a tetején megemlítettem, hogy S. aureus tudja, hogy néz ki a nagyszülő, és hogy ez a peptidoglikánnal kapcsolatos, és ez visszatér ahhoz, hogy ez a baktérium hogyan határozza meg, hogyan oszlik meg.
A Nature Communications friss cikke Prof. Simon Foster csoportja (Turner et al.,, 2010, lásd alább) kimutatta, hogy az arany Staph peptidoglikán szerkezetében kimutatható gerincek, egyfajta pite kéreg, amely nagyon specifikus mintában található. Megállapították, hogy az egyik gerinc Egyenlítői (egész borda), a második gerinc csak egy féltekét (fél borda), a harmadik gerinc pedig az előzőleg felezett féltekének (negyed borda) felét merőlegesen kettéosztotta.,
már régóta ismert, hogy a Staphylococcus csomókban alakul ki, valójában a név a szőlő görög szóból származik, és még újabban megfigyelték, hogy a staphylococcus sejtosztódás nagyon specifikus sorrendben történik. Az első osztás az x tengelyen belül van, a második az y tengelyen belül, majd a harmadik A z tengelyen, mielőtt megismételné magát. Minden sejtosztódás egy új síkon belül történik, derékszögben az utolsó sejtosztódáshoz.
saját renderelés S. aureus division minták., Minden Osztás sorrendben van számozva, és nyilvánvalónak kell lennie, hogy az ” 1 ” és ” 4 ” egy ismétlődő ciklusban azonos szakasz. Hitel: Én.
Mi Prof. Foster, valamint a csoport kimutatta, hogy a pie-kenyérhéjat, vagy peptidoglycan bordák mark a helyén peptidoglycan szintézis során Staphylococcus sejtosztódás meg, mert így minden egyes sejt osztódik, megőrzi az információt, hogy a két előző megosztottság, a szülői, valamint a grand-szülői megosztottság! Ezenkívül ez a megfigyelés azt jelzi, hogy ez a folyamat nem véletlenszerű, ezért valószínűleg maga a peptidoglikán hajtja.,
a peptidoglikán csodálatos anyag. Enélkül a baktériumok veszélyeztetnék a víz általi halált, nem tudnánk gyorsan, könnyen vagy olcsón megkülönböztetni őket, és penicillin nélkül lennénk, talán a vakcinák utáni második legnagyobb orvosbiológiai innováció. Most úgy tűnik, hogy a peptidoglikán képes irányítani a sejtosztódás helyét, S. aureus-ban, jelezve, hogy több lehet felfedezni ezt a bakteriális csodafalat.