Hva er en Peptidoglycan?

Peptidoglycan er en type polymer som finnes i celleveggene til bakterier. Denne polymeren er ansvarlig for fenomenet kjent som gramfarging, der visse typer bakterier får en rik lilla farge når de utsettes for krystallfiolett fargestoff, og den tjener en rekke viktige biologiske funksjoner for organismer den innkapsler. I tillegg til å være visuelt veldig interessant, kan gramfargingsprosessen gi viktig informasjon om strukturen til bakteriene som undersøkes, og den kan brukes som et nøkkelidentifiseringsverktøy.

Denne polymeren, også kjent som murein, er laget av tverrbundne kjeder av sukker og aminosyrer. Det danner en stiv matrise som bidrar til bakteriens integritet. Mens peptidoglykanske cellevegger ikke vil bestemme formen på en organisme, vil de hjelpe den med å holde formen, og sikre at den ikke blir kompromittert. I tillegg gir de beskyttelse mot ytre krefter som kan true bakteriene, for eksempel antibiotika.

I gram positive bakterier er celleveggen laget av et veldig tykt lag med peptidoglykan som vil holde fargen på en gramflekk tydelig. Gram-negative bakterier har et tynnere lag med peptidoglykan, innkapslet i et lag med lipider, og de vil rødme når de blir utsatt for krystallfiolett. Ved å se på fargen på en bakterie, kan en forsker lære om strukturen på celleveggen, som kan gi en ledetråd til identitet eller til forbindelser som kan brukes til å eliminere bakterien.

I tillegg til å gi grunnleggende informasjon om celleveggstruktur, kan en gramflekk også brukes til å visualisere strukturen til en bakterie under et mikroskop. En peptidoglykansk rik organisme vil bli fremhevet med fargestoffet, og skaper en veldig detaljert, skarp, høy kontrastbilde som kan brukes til å samle informasjon om hvordan organismen ser ut inni. Denne informasjonen kan brukes til å lære mer om hvordan bakterier fungerer, og for å samle flere ledetråder for identiteten til en organisme som undersøkes.

En lignende forbindelse som kalles pseudopeptidoglycan eller pseudomurein er i kjemisk struktur lik peptidoglycan, men ikke identisk. Pseudopeptidoglycan kan finnes i tillegg til peptidoglycan i celleveggene til noen bakterier. Denne polymeren motstår spesialiserte enzymer kjent som lysozymer, som er designet for å bryte ned celleveggen slik at en bakterie vil dø. Bakterier som kan motstå lysozymer har en bedre sjanse til å motstå angrepet av et aktivt immunsystem, som vil tillate organismer å spre seg.