Hvad er en Peptidoglycan?
Peptidoglycan er en type polymer, der findes i cellevæggene i bakterier. Denne polymer er ansvarlig for fænomenet kendt som gramfarvning, hvor visse typer bakterier får en rig lilla farve, når de udsættes for krystalviolet farvestof, og den tjener en række vigtige biologiske funktioner for de organismer, den indkapsler. Udover at være visuelt meget interessant kan gramfarvningsprocessen give vigtige oplysninger om strukturen af de bakterier, der undersøges, og den kan bruges som et nøgleidentificeringsværktøj.
Denne polymer, også kendt som murein, er fremstillet af tværbundne kæder af sukkerarter og aminosyrer. Det danner en stiv matrix, der bidrager til bakteriens integritet. Mens peptidoglycan cellevægge ikke bestemmer formen på en organisme, vil de hjælpe den med at holde dens form og sikre, at den ikke kompromitteres. Derudover giver de beskyttelse mod eksterne kræfter, der kan true bakterierne, såsom antibiotiske lægemidler.
I grampositive bakterier er cellevæggen lavet af et meget tykt lag af peptidoglycan, som tydeligt holder farven på en gramfarvning. Gram-negative bakterier har et tyndere lag af peptidoglycan, indkapslet i et lag lipider, og de vil skylle lyserøde, når de udsættes for krystalviolet. Ved at se på en bakteries farve kan en videnskabsmand lære om strukturen af dens cellevæg, som kan give en ledetråd i identitet eller i forbindelser, der kan bruges til at eliminere bakterien.
Ud over at tilvejebringe grundlæggende oplysninger om cellevægsstruktur, kan en gramfarvning også bruges til at visualisere strukturen af en bakterie under et mikroskop. En peptidoglycan-rig organisme vil blive fremhævet med farvestoffet, hvilket skaber et meget detaljeret, skarpt billede med høj kontrast, som kan bruges til at indsamle information om, hvordan organismen ser ud indeni. Denne information kan bruges til at lære mere om, hvordan bakterier fungerer, og til at samle yderligere ledetråde til identiteten af en organisme, der undersøges.
En lignende forbindelse kaldet pseudopeptidoglycan eller pseudomurein svarer i kemisk struktur til peptidoglycan, men ikke identisk. Pseudopeptidoglycan kan findes ud over peptidoglycan i cellevæggene hos nogle bakterier. Denne polymer modstår specialiserede enzymer kendt som lysozymer, der er designet til at nedbryde cellevæggen, så en bakterie dør. Bakterier, der kan modstå lysozymer, har en bedre chance for at modstå angrebet af et aktivt immunsystem, som vil give organismerne mulighed for at sprede sig.