snel, kunt u uw grootouders beschrijven? Staphylococcus aureus, of de gouden stafylokok, kan en het is een enkele cel. Als je niet kon, zou je ze vaker moeten bezoeken. In ieder geval kwam er onlangs een erg cool document uit, maar voordat we daar kunnen komen, moeten we beginnen met terug te gaan om een zeer belangrijke bacteriële structuur te verklaren die peptidoglycaan wordt genoemd.,
peptidoglycaan is een polymeer van aminozuren (vandaar het peptido -) en suikers (vandaar het –glycaan) dat de celwand van alle bacteriën vormt. Deze structuur is zo fundamenteel aan het bacteriële leven dat de belangrijke functionele verdeling van bacteriële species op de structuur van deze peptidoglycanlaag wordt gebaseerd, die door een speciaal het bevlekken protocol kan worden geëxploiteerd.
Ja, Ik heb dit eerder gebruikt, maar het werkt nog steeds. Krediet: Ik.
in 1884 ontwikkelde een jongen genaamd Gram een kleuringtechniek om bacteriële monsters te visualiseren (nu een gramkleuring genoemd)., Het was echt belangrijk omdat, zoals het verhaal gaat, longontsteking was een groot probleem op het moment en er waren drie oorzaken; onbekend (later geïdentificeerd als virale pneumonie) en twee soorten bacteriële pneumonie veroorzaakt door ofwel Streptococcus pneumoniae of Klebsiella pneumoniae. Belangrijk longontsteking veroorzaakt door Streptococcus is meer besmettelijk en ontwikkelt zich sneller dan longontsteking veroorzaakt door Klebsiella, die de neiging om alleen invloed op de immuno-gecompromitteerde., De gramkleur, die snel en definitief was, liet toe dat de drie verschillende soorten longontsteking patiënten werden gegroepeerd, waardoor de verspreiding werd verminderd en daardoor ziekte werd voorkomen.
Gramkleur van gemengde culturen van S. aureus (paars) en E. coli (rood). Credit: Wikimedia.
dus hoe werkte grams vlek? Door de peptidoglycaanlaag., De verdikte peptidoglycaanlaag in grampositieve cellen staat hen toe om de vlek (vandaar resterende ‘vlek positief’ of ‘Gram positief) te behouden waar aangezien de dunne die laag in gramnegatieve cellen wordt gezien niet de vlek kan verhinderen uit te legen (vandaar vlek en gramnegatief). Gram wist dit natuurlijk zelf niet maar zijn vlek was een succes en het was 1884 dus laat hem met rust.
vrij eenvoudig beeld, maar alles is kleurgecodeerd. Credit: Wikimedia.
peptidoglycaan is ook van vitaal belang voor de werking van antibiotica., De rol van een bacteriële celwand is defensief. De muur is er om dezelfde reden dat onze huid op ons zit, om de binnenkant binnen en de buitenkant buiten te houden en het doet dit door fysiek de grootte en vorm van de cel te beperken. In de microbiële wereld is een van de belangrijkste krachten die de celgrootte en vorm veranderen, geloof het of niet, water.
een bacteriële cel is een kleine zoute bel die over het algemeen bestaat in een minder zoute omgeving., Het probleem ligt in het feit dat de minder zoute omgeving alle zoutconcentraties wil egaliseren zodat water de cel in zou rennen om zijn zoutigheid te verdunnen totdat het overeenkomt met die van de omgeving, of totdat het barst en de cel doodt. Dit proces krijgt de naam osmose. De rol van peptidoglycan is om als fysieke barrière aan de cel te handelen die aan veel water nemen en zichzelf doden. Het is als proberen om een ballon op te blazen in een kleine doos, zodra een bepaalde hoeveelheid lucht gaat in de doos duwt terug op de uitdijende ballon en er geen lucht meer kan worden geduwd in de ballon.,maar stel dat we deze peptidoglycaanwand zouden kunnen breken, dan zou de bacterie deze beschermende laag verliezen en kwetsbaar worden voor osmose waardoor de celpop ontstaat. Zou dat geen goede antibiotica zijn?
blijkt een groot antibioticum te zijn, penicilline. De penicillinewerken door de reparatie van de peptidoglycaanlaag te verbieden, daarom worden schadesamenstellingen en peptidoglycaan gecompromitteerd veroorzakend het om vatbaar voor osmotische lysis te worden.
Dit verklaart ook waarom penicilline en zijn derivaat effectiever zijn tegen grampositieve cellen., Met zijn peptidoglycan laag verborgen onder een buitenlipidemembraan is het moeilijker voor penicilline om peptidoglycan te bereiken waar het Activiteit heeft terwijl de grampositieve celwanden blootgestelde peptidoglycan verlaten.
penicilline is zo goed in het doden van bacteriën dat bacteriën er een weg omheen moesten evolueren. Ze doen dit op twee manieren, ofwel vernietigen ze de penicilline zelf of ze veranderen het doel van penicilline in iets dat penicilline niet herkent., Hoe dan ook, ons gebruik van penicilline, en onze exploitatie van deze peptidoglycaan muur … veroorzaakte een wapenwedloop met de microbiële wereld … zodat ze het kostbare peptidoglycaan konden beschermen.
Ik zei aan de top dat S. aureus weet hoe grootouder eruit zag en dat dit gerelateerd was aan peptidoglycaan en dit komt terug op hoe deze bacterie bepaalt hoe het zal delen.een recent artikel in Nature Communications door de groep van prof. Simon Foster (Turner et al.,, 2010, zie hieronder) heeft aangetoond dat de gouden stafylokok detecteerbare richels heeft in zijn peptidoglycaanstructuur, een soort taartkorst die in een zeer specifiek patroon kan worden gevonden. Ze ontdekten dat één richel Equatoriaal was (hele rib), een tweede richel slechts één halfrond doorsneed (halve rib) en een derde richel loodrecht doorsneed de helft van de eerder doorsnede halfrond (kwartrib).,
Het is al enige tijd bekend dat Staphylococcus zich vormt in trossen, in feite komt de naam van het Griekse woord voor druiven, en nog recenter is het waargenomen dat Staphylococcus celdeling plaatsvindt in een zeer specifieke volgorde. De eerste verdeling is binnen de x-as, de tweede binnen de y-as dan de derde in de z-as alvorens zichzelf te herhalen. Elke celdeling vindt plaats in een nieuw vlak en loodrecht op de laatste celdeling.
mijn eigen weergave van S. aureus-delingspatronen., Elke divisie genummerd in volgorde en het moet duidelijk zijn dat ‘1’ en ‘ 4 ‘ zijn dezelfde fase in een herhaling cyclus. Krediet: Ik.wat Prof. Foster en zijn groep hebben aangetoond is dat de pie-korsten of peptidoglycaanribben de plaats van peptidoglycaansynthese markeren tijdens Staphylococcale celdeling en vanwege de manier waarop elke cel verdeelt, behoudt het de informatie van de twee vorige divisies, de ouder-en grootouderdivisies! Verder wijst deze observatie erop dat dit proces niet willekeurig is en dus waarschijnlijk wordt gedreven door het peptidoglycaan zelf.,
peptidoglycaan is een prachtige stof. Zonder dat zouden bacteriën kwetsbaar zijn voor de dood door water, zouden we niet in staat zijn om ze snel, gemakkelijk of goedkoop uit elkaar te houden en zouden we zonder penicilline zitten, misschien wel de tweede grootste biomedische innovatie na vaccins. Nu schijnt het dat peptidoglycan de plaats van celdeling, in S. aureus hoe dan ook kan controleren, die erop wijst dat er meer zou kunnen zijn om over deze bacteriële wonderwall te ontdekken.