رنگآمیزی گرم و رنگآمیزی افتراقی
رنگآمیزی گرم، رنگآمیزی افتراقی بنیادی در باکتریشناسی است: توالی کریستال ویوله، ید مورتانت، مرحله بیرنگسازی، و رنگآمیزی متقابل که باکتریها را به گرم مثبت (حفظ رنگ بنفش) و گرم منفی (از دست دادن آن و جذب رنگ متقابل قرمز) طبقهبندی میکند. رنگآمیزیهای افتراقی به طور گستردهتر از خواص ساختاری سلولها برای جداسازی آنها به گروههای بصری متمایز استفاده میکنند.
Definition
رنگآمیزی گرم یک روش رنگآمیزی افتراقی است که باکتریها را بر اساس اینکه آیا دیواره سلولی آنها کمپلکس کریستال ویوله-ید را پس از بیرنگسازی حفظ میکند یا خیر، به گرم مثبت یا گرم منفی طبقهبندی میکند که منعکسکننده تفاوت در ضخامت پپتیدوگلیکان و ساختار پوششی است.
Scope
این موضوع به بررسی روش و مکانیسم زیربنایی رنگآمیزی گرم، چگونگی بازتاب ساختار دیواره سلولی، و مفهوم گستردهتر رنگآمیزی افتراقی، از جمله رنگآمیزی اسید-فست برای مایکوباکتریها و رنگآمیزی اندوسپور میپردازد. این مبحث به خود روشهای رنگآمیزی میپردازد؛ ساختار پوششی که واکنش گرم را توضیح میدهد، در یک موضوع مرتبط دیگر پوشش داده شده است.
Core questions
- مراحل رنگآمیزی گرم چیست و هر یک چه کاری انجام میدهند؟
- چرا سلولهای گرم مثبت و گرم منفی در این روش متفاوت عمل میکنند؟
- سایر رنگآمیزیهای افتراقی، مانند رنگآمیزی اسید-فست و اندوسپور، چگونه کار میکنند؟
Key concepts
- رنگ اصلی (کریستال ویوله)
- مورتانت (ید)
- بیرنگسازی با الکل یا استون
- رنگ متقابل (سافرانین)
- واکنش گرم مثبت در مقابل گرم منفی
- رنگآمیزی اسید-فست
- رنگآمیزی اندوسپور
Mechanisms
در روش گرم، کریستال ویوله تمام سلولها را رنگآمیزی میکند و ید یک کمپلکس بزرگ رنگ-ید در داخل آنها تشکیل میدهد. سپس بیرنگسازی از تفاوت در ساختار دیواره سلولی بهره میبرد: پپتیدوگلیکان ضخیم و دهیدراته سلولهای گرم مثبت کمپلکس را به دام میاندازد، در حالی که در سلولهای گرم منفی، لایه نازک پپتیدوگلیکان و غشای خارجی که توسط حلال مختل شده است، اجازه میدهند کمپلکس شسته شود، بنابراین سلولها بیرنگ شده و رنگ متقابل سافرانین را جذب میکنند. بنابراین، این واکنش ساختار پوشش سلولی را نشان میدهد. سایر رنگآمیزیهای افتراقی از خواص متمایز استفاده میکنند: رنگآمیزی اسید-فست به دیواره مومی و غنی از اسید مایکولیک مایکوباکتریها متکی است، و رنگآمیزی اندوسپور به نفوذناپذیری پوشش اسپور.
Clinical relevance
رنگآمیزی گرم یکی از اولین و پرکاربردترین مشاهدات انجام شده بر روی نمونه بالینی است که طبقهبندی ساختاری سریعی از ارگانیسمها را ارائه میدهد که همراه با مورفولوژی، نحوه توصیف یک ایزوله توسط آزمایشگاهها را شکل میدهد؛ رنگآمیزی اسید-فست نیز به همین ترتیب مایکوباکتریها را شناسایی میکند. این مدخل روشهای رنگآمیزی را به عنوان مطالب مرجع توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمگیریهای تشخیصی یا درمانی فردی نیست.
Evidence & guidelines
روش و مبنای مکانیکی آن در ساختار دیواره سلولی در بررسیهای کلاسیک و در ادبیات پوشش سلولی تثبیت شده است و در کتابچههای راهنمای آزمایشگاهی و کتابهای درسی استاندارد میکروبیولوژی استاندارد شده است.
History
هانس کریستین گرم روش رنگآمیزی را در سال ۱۸۸۴ در حالی که تلاش میکرد باکتریها را در بافت قابل مشاهدهتر کند، معرفی کرد؛ رفتار افتراقی که او مشاهده کرد، نشاندهنده یک تقسیمبندی ساختاری بنیادی باکتریها بود. کارهای بعدی، که در اواسط قرن بیستم بررسی شد، شیمی مراحل را روشن کرد و واکنش را به معماری دیواره و پوشش سلولی مرتبط ساخت.
Key figures
- Hans Christian Gram
- James W. Bartholomew
- Terry J. Beveridge
Related topics
Seminal works
- bartholomew-1952
- beveridge-1999
Frequently asked questions
- چرا باکتریهای گرم مثبت بنفش و باکتریهای گرم منفی صورتی رنگ میشوند؟
- سلولهای گرم مثبت دارای دیواره پپتیدوگلیکان ضخیمی هستند که کمپلکس کریستال ویوله-ید را در طول بیرنگسازی حفظ میکند، بنابراین بنفش باقی میمانند، در حالی که سلولهای گرم منفی دارای دیواره نازک و غشای خارجی هستند که اجازه میدهد کمپلکس شسته شود، بنابراین رنگ متقابل صورتی را جذب میکنند.
- رنگآمیزی افتراقی چیست؟
- رنگآمیزی افتراقی از تفاوتهای ساختاری یا شیمیایی بین سلولها برای جداسازی آنها به گروههای بصری قابل تشخیص استفاده میکند؛ رنگآمیزی گرم، رنگآمیزی اسید-فست و رنگآمیزی اندوسپور نمونههای رایج هستند.