Gram positif vs. Bactéries à Gram négatif
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- M Lilou Philippe
Le scientifique danois Hans Christian Gram a conçu une méthode pour différencier deux types de bactéries en fonction des différences structurelles dans leurs parois cellulaires. Dans son test, les bactéries qui conservent le colorant violet de cristal le font à cause d'une épaisse couche de peptidoglycane et sont appelées Bactéries à Gram positif. En revanche, Bactéries à Gram négatif Ne conservez pas le colorant violet et sont colorés rouges ou roses. Par rapport aux bactéries à Gram positif, les bactéries à Gram négatif sont plus résistantes contre les anticorps en raison de leur paroi cellulaire impénétrable. Ces bactéries ont une grande variété d'applications allant du traitement médical à l'utilisation industrielle et à la production de fromages suisses.
Tableau de comparaison
| Bactéries à Gram négatif | Bactéries à Gram positif | |
|---|---|---|
| Réaction de gramme | Peut être décolourisé pour accepter la contre-tache (safranine ou fuchsine); Tacher rouge ou rose, ils ne conservent pas la tache de gramme lorsqu'ils sont lavés avec de l'alcool absolu et de l'acétone. | Conserver le colorant de cristal violet et la tache violette foncé ou violet, ils restent colorés bleu ou violet avec une tache à gramme lorsqu'ils sont lavés avec de l'alcool et de l'eau absolus. |
| Couche peptidoglycane | Mince (monocouche) | Épais (multicouche) |
| Acides teichoiques | Absent | Présent dans beaucoup |
| Espace périplamique | cadeau | Absent |
| Membrane extérieure | Cadeau | Absent |
| Contenu lipopolysaccharide (LPS) | Haut | Pratiquement aucun |
| Contenu lipidique et lipoprotéine | Élevé (en raison de la présence de la membrane externe) | Faible (les bactéries rapides acides ont des lipides liés au peptidoglycane) |
| Structure flagellaire | 4 anneaux dans le corps basal | 2 anneaux dans le corps basal |
| Toxines produites | Principalement endotoxines | Principalement des exotoxines |
| Résistance à la perturbation physique | Faible | Haut |
| Inhibition par les colorants de base | Faible | Haut |
| Sensibilité aux détergents anioniques | Faible | Haut |
| Résistance à l'azide de sodium | Faible | Haut |
| Résistance au séchage | Faible | Haut |
| Composition de paroi cellulaire | La paroi cellulaire est d'épaisseur de 70-120 Å (Ångström); deux couches. La teneur en lipides est de 20 à 30% (élevée), la teneur en mureine est de 10 à 20% (faible). | La paroi cellulaire a une épaisseur de 100 à 120 Å; simple. La teneur en lipides de la paroi cellulaire est faible, tandis que la teneur en mureine est de 70 à 80% (plus élevée). |
| Mésosome | Le mésosome est moins important. | Le mésosome est plus important. |
| Résistance aux antibiotiques | Plus résistant aux antibiotiques. | Plus sensible aux antibiotiques |
Coloration et identification
Vue microscopique de la plaque dentaire, montrant les bactéries à Gram positif (violet) et négative (rouge) Dans un test de coloration à Gram, les bactéries sont lavées avec une solution de décoloration après avoir été teinte avec du cristal violet. En ajoutant un contre-collage tel que la safranine ou la fuchsine après lavage, les bactéries à Gram négatif sont tachées de rouge ou de rose tandis que les bactéries gram-positives conservent leur colorant violet en cristal.
Cela est dû à la différence dans la structure de leur paroi cellulaire bactérienne. Les bactéries à Gram positif n'ont pas de membrane cellulaire externe trouvée dans les bactéries à Gram négatif. La paroi cellulaire des bactéries gram-positives est élevée en peptidoglycane qui est responsable du maintien du colorant contre le cristal violet.
Les bactéries à Gram positif et négatives sont principalement différenciées par leur structure de paroi cellulaire Les vidéos suivantes démontrent respectivement la coloration des bactéries gram-positives et négatives.
Pathogenèse chez l'homme
Les bactéries à Gram positif et à Gram négatif peuvent être pathogènes (voir la liste des bactéries pathogènes). Six genres de bactéries gram-positifs sont connus pour provoquer une maladie chez l'homme: Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus et Clostridium. 3 autres provoquent des maladies dans les plantes: Rathybacter, Leifsonia et Clavibacter.
De nombreuses bactéries à Gram négatif sont également pathogènes e.g., Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, chlamydia trachomatis et yersinia pestis. Les bactéries à Gram négatif sont également plus résistantes aux antibiotiques car leur membrane externe comprend un lipopolysaccharide complexe (LPS) dont la partie lipidique agit comme une endotoxine. Ils développent également une résistance plus tôt:
Beaucoup de bactéries à Gram négatif, ils sortent de la boîte, si vous voulez, résistant à un certain nombre d'antibiotiques importants que nous pourrions utiliser pour les traiter. Nous parlons d'agents avec des noms comme Acinetobacter, Pseudomonas, E. coli. Ce sont des bactéries qui ont historiquement fait un très bon travail en développant très rapidement une résistance aux antibiotiques. Ils ont beaucoup de trucs dans leurs manches pour développer une résistance aux antibiotiques, donc ils sont un groupe d'agents qui peuvent rapidement devenir résistants, peuvent poser des défis majeurs à la résistance. Et ce que nous avons vu au cours de la dernière décennie, c'est que ces agents à Gram négatif deviennent de plus en plus résistants à tous les agents dont nous disposons pour les traiter.
Une plus grande résistance des bactéries à Gram négatif s'applique également à une classe d'antibiotiques nouvellement découverte qui a été annoncée début 2015 après une sécheresse de nouveaux antibiotiques depuis des décennies dans de nouveaux antibiotiques. Ces médicaments ne sont pas susceptibles de travailler sur des bactéries à Gram négatif.
Structure d'une cellule bactérienne à Gram positif. Gram positif cocci
Les bactéries sont classées en fonction de leur forme de cellule en bacilles (en forme de tige) et cocci (en forme de sphère).Les taches de cocci à Gram positif typiques incluent (images):
- Grappes: généralement caractéristique de Staphylococcus, comme s. aureus
- Chaîne: généralement caractéristique de Streptocoque, comme s. pneumoniae, s streptocoques du groupe
- Tétrad: généralement caractéristique de Micrococcus.
Les bacilles à Gram positif ont tendance à être épais, minces ou ramifiés.
Utilisations commerciales de bactéries gram-positives non pathogènes
De nombreuses espèces streptococciques ne sont pas pathogènes et font partie du microbiome humain commensal de la bouche, de la peau, de l'intestin et des voies respiratoires supérieures. Ils sont également un ingrédient nécessaire dans la production de fromage EMmentaler (Suisse).
Les espèces non pathogènes de Corynebacterium sont utilisées dans la production industrielle d'acides aminés, les nucléotides, la bioconversion des stéroïdes, la dégradation des hydrocarbures, le vieillissement du fromage, la production d'enzymes, etc.
De nombreuses espèces de Bacillus peuvent sécréter de grandes quantités d'enzymes.
- Bacillus amyloliquefaciens est la source d'une protéine de barnase antibiotique naturelle (ribonucléase), alpha amylase utilisée dans l'hydrolyse de l'amidon, la souslilisine de la protéase utilisée avec les détergents et l'enzyme de restriction BAMH1 utilisée dans la recherche sur l'ADN.
- C. Le thermocellum peut utiliser les déchets de lignocellulose et générer de l'éthanol, ce qui en fait un candidat possible pour une utilisation dans la production de carburant d'éthanol. Il est anaérobie et est thermophile, ce qui réduit le coût de refroidissement.
- C. Acetobutylicum, également connu sous le nom d'organisme Weizmann, a été utilisé pour la première fois par Chaim Weizmann pour produire de l'acétone et du biobutanol de l'amidon en 1916 pour la production de poudre à canon et de TNT.
- C. Le botulique produit une neurotoxine potentiellement mortelle qui est utilisée sous une forme diluée dans le médicament botox. Il est également utilisé pour traiter les torticolis spasmodiques et soulage environ 12 à 16 semaines.
La bactérie anaérobie c. Ljungdahlii peut produire de l'éthanol à partir de sources à carbone, y compris le gaz de synthèse, un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène qui peut être généré à partir de la combustion partielle de combustibles fossiles ou de biomasse.
Bactéries à gramme indéterminées et à Gram Variable
Toutes les bactéries ne peuvent pas être classées de manière fiable par coloration à Gram. Par exemple, les bactéries rapides à l'acide ou la variable à Gram ne répondent pas à la coloration à Gram.