Gram Boyama ve Ayırıcı Boyama
Gram boyama, bakteriyolojinin temel ayırıcı boyama yöntemidir: kristal viyole, iyot mordanı, bir renk giderici adım ve bir karşıt boya dizisinden oluşur; bu dizi bakterileri Gram-pozitif (mor boyayı tutan) ve Gram-negatif (boyayı kaybedip kırmızı karşıt boyayı alan) olarak ayırmaktadır. Ayırıcı boyamalar daha geniş anlamda, hücrelerin yapısal özelliklerini kullanarak onları görsel olarak farklı gruplara ayırmaktadır.
Tanım
Gram boyama, bakterileri, hücre duvarlarının renk giderimi sonrası kristal viyole-iyot kompleksini tutup tutmamasına göre Gram-pozitif veya Gram-negatif olarak sınıflandıran ayırıcı bir boyama yöntemidir; bu durum peptidoglikan kalınlığı ve zarf yapısındaki farklılıkları yansıtmaktadır.
Kapsam
Bu konu, Gram boyama prosedürünü ve temel mekanizmasını, hücre duvarı yapısını nasıl yansıttığını ve mikobakteriler için aside dirençli boyama (acid-fast stain) ile endospor boyama dahil olmak üzere ayırıcı boyamanın daha geniş kavramını ele almaktadır. Konu, boyama yöntemlerinin kendilerini işlemektedir; Gram reaksiyonunu açıklayan zarf yapısı (envelope structure) ise ilgili başka bir konuda ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Gram boyamanın adımları nelerdir ve her biri ne işe yarar?
- Gram-pozitif ve Gram-negatif hücreler prosedürde neden farklı davranır?
- Aside dirençli ve endospor boyamaları gibi diğer ayırıcı boyamalar nasıl çalışır?
Anahtar kavramlar
- Birincil boya (kristal viyole)
- Mordan (iyot)
- Alkol veya aseton ile renk giderme
- Karşıt boya (safranin)
- Gram-pozitif ve Gram-negatif reaksiyon
- Aside dirençli boyama
- Endospor boyama
Mekanizmalar
Gram prosedüründe, kristal viyole tüm hücreleri boyar ve iyot, hücrelerin içinde büyük bir boya-iyot kompleksi oluşturur. Renk giderme işlemi daha sonra hücre duvarı yapısındaki farklılığı kullanır: Gram-pozitif hücrelerin kalın, dehidrate peptidoglikanı kompleksi hapsederken, Gram-negatif hücrelerde ince peptidoglikan tabakası ve çözücü ile bozulan dış zar (outer membrane), kompleksin yıkanıp gitmesine izin verir; böylece hücreler renksizleşir ve safranin karşıt boyasını alırlar. Bu nedenle reaksiyon, hücre zarfının yapısını ortaya koymaktadır. Diğer ayırıcı boyamalar farklı özellikleri kullanır: aside dirençli boyama, mikobakterilerin mumsu, mikolik asit açısından zengin duvarına dayanırken, endospor boyama ise spor kılıfının (spore coat) geçirimsizliğine dayanmaktadır.
Klinik önem
Gram boyama, klinik bir örnek üzerinde yapılan en erken ve en yaygın kullanılan gözlemlerden biridir; morfoloji ile birlikte, laboratuvarların bir izolatı (isolate) nasıl tanımladığını çerçeveleyen hızlı bir organizma yapısal sınıflandırması sağlamaktadır; aside dirençli boyama da benzer şekilde mikobakterileri tanımlamaktadır. Bu madde, boyama yöntemlerini referans materyal olarak tanımlamakta olup, bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Prosedür ve hücre duvarı yapısındaki mekanistik temeli, klasik derlemelerde ve hücre zarfı literatüründe yerleşmiş olup, laboratuvar kılavuzlarında ve standart mikrobiyoloji ders kitaplarında standardize edilmiştir.
Tarihçe
Hans Christian Gram, 1884 yılında bakterileri dokuda daha görünür hale getirmeye çalışırken bu boyama yöntemini tanıtmıştır; gözlemlediği ayırıcı davranışın, bakterilerin temel bir yapısal ayrımını yansıttığı kanıtlanmıştır. Yirminci yüzyılın ortalarında gözden geçirilen sonraki çalışmalar, adımların kimyasını açıklığa kavuşturmuş ve reaksiyonu hücre duvarı ve zarfının mimarisine bağlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Hans Christian Gram
- James W. Bartholomew
- Terry J. Beveridge
İlgili konular
Temel eserler
- bartholomew-1952
- beveridge-1999
Sıkça sorulan sorular
- Gram-pozitif bakteriler neden mor, Gram-negatif bakteriler ise pembe renkte boyanır?
- Gram-pozitif hücreler, renk giderme sırasında kristal viyole-iyot kompleksini tutan kalın bir peptidoglikan duvara sahiptir, bu nedenle mor kalırlar; oysa Gram-negatif hücreler, kompleksin yıkanıp gitmesine izin veren ince bir duvara ve dış zara (outer membrane) sahiptir, bu yüzden pembe karşıt boyayı alırlar.
- Ayırıcı boyama nedir?
- Ayırıcı boyama, hücreler arasındaki yapısal veya kimyasal farklılıkları kullanarak onları görsel olarak ayırt edilebilir gruplara ayırmaktadır; Gram boyama, aside dirençli boyama ve endospor boyama yaygın örneklerdir.