Salah satu perbedaan pertama yang digunakan sebagai karakter taksonomi untuk mengklasifikasikan bakteri adalah kemampuannya untuk diwarnai atau tidak dengan pewarnaan GRAM. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang proses pewarnaan di artikelnya di sini . Semua bakteri diklasifikasikan sebagai GRAM positif atau GRAM negatif, tergantung pada kemampuan pewarna untuk masuk ke dalam sel atau tidak. Pewarnaan diferensial menyoroti keberadaan amplop nuklir di mana lapisan peptidoglikan yang lebih besar atau lebih kecil disertakan. Bakteri GRAM positif memiliki lapisan peptidoglikan tebal yang menyelimuti sel mereka dan karenanya berwarna biru tua, hampir ungu, dengan pewarnaan GRAM. Sementara baterai negatif GRAM tidak memiliki dinding sel dengan peptidoglikan, mereka tidak mempertahankan pewarna dan diwarnai dengan nada merah muda.
Hans Christian Gram, seorang ahli bakteriologi Denmark, mempelajari dan mendefinisikan teknik pewarnaan bakteri, pewarnaan Gram, pada tahun 1884. Pada kesempatan ini, ia secara eksperimental mewarnai slide dengan noda (semacam “goresan”, secara kasar, dari tempat tertentu di tubuh) atau kultur yang ingin Anda lakukan penelitian) dengan gentian violet dan menyadari bahwa jika bakteri yang ada di noda ini, setelah diwarnai, tidak akan pudar dengan alkohol, jika sebelumnya diberi yodium.
Memajukan dan menyempurnakan metode, ia juga menambahkan pewarna lain yang disebut “pewarna tandingan”, seperti safranin dan fuchsin dasar. Bakteri yang terdapat pada apusan dapat diklasifikasikan menjadi Gram-positif (berwarna kurang lebih ungu) atau Gram-negatif (berwarna kurang lebih merah), hal ini tergantung pada dinding sel bakteri. Jika strukturnya sederhana, pewarnaannya akan positif, jika kompleks secara struktural, pewarnaannya akan negatif.
Ada protokol yang mengikuti untuk membuat corengan hati, dengan langkah-langkah yang jelas dan campuran zat (larutan kristal violet; larutan lugol (kalium iodida – KI); larutan safranin dan larutan alkohol) yang akan menghasilkan positif atau negatif pewarnaan, seperti pada gambar di bawah ini:
Bakteri gram positif dan gram negatif. Foto: Y_tambe / Wikimedia Commons ( [1] [2] ) [ CC-BY-SA 3.0 ]
Pewarnaan ini memungkinkan untuk membedakan jenis bakteri yang paling beragam dan jenis dinding sel apa yang mereka miliki (lebih sederhana atau lebih kompleks, dengan lebih banyak atau lebih sedikit peptidoglikan – komponen utama dinding sel bakteri). Bakteri yang berubah warna ketika terkena pelarut
organik adalah Gram-negatif, dan yang tetap ternoda bahkan ketika kontak dengan pelarut disebut Gram-positif.
Bakteri ini dengan warna yang berbeda juga memiliki tingkat virulensi yang berbeda. Gram-negatif, misalnya, terdiri dari endotoksin yang disebut LPS. (lipopolisakarida), yang menyebabkan patogenisitas. Gram-positif, di sisi lain, memiliki eksotoksin yang kaya akan asam lipoprotein yang memberikan kepatuhan pada bakteri.
Meskipun mereka saat ini tidak dianggap taksa, GRAM secara historis positif terkait secara filogenetik dan telah disebut Posibacteria. Di sisi lain, GRAM negatif, yang tidak diketahui apakah GRAM positif telah berevolusi atau sebaliknya, disebut Negibacteria. GRAM positif adalah dua filum bakteri: Firmicutes dan Actinobacteria; Mollicutes, yang merupakan bakteri yang telah berevolusi untuk kehilangan dinding bakteri karena gaya hidup parasit mereka, juga termasuk dalam kelompok pertama.
GRAM negatif memiliki membran plasma ganda dan ada dinding tipis peptidoglikan antara kedua membran lipid. Sedangkan gram positif memiliki dinding peptidoglikan yang jauh lebih tebal dan tidak memiliki membran lipid kedua yang mengelilingi sel. Di antara kedua membran gram negatif terdapat banyak enzim yang digunakan bakteri untuk memetabolisme substrat. Daerah yang mengelilingi sel antara kedua membran ini disebut periplasma.
Peptidoglikan yang membentuk dinding sel adalah polimer molekul N-asetil-2-D-glukosamin yang dihubungkan melalui ikatan seperti beta antara residu 1 dan 4 dengan N-asetil muramat. Senyawa ini berkumpul untuk membentuk jaringan rumit yang disebut lapisan murein. Pada bakteri ini, lapisan peptidoglikan berperan sebagai dinding sel tumbuhan atau jamur, menjaga bentuk sel dan mencegahnya meledak karena kelebihan air di dalamnya.
Secara umum, GRAM positif memiliki membran sel, kemudian lapisan peptidoglikan yang besar, di mana radikal asam teichoic dan lipoteichoic melekat seluruhnya. Molekul-molekul ini berfungsi bakteri sebagai chelator senyawa untuk mencegah senyawa berbahaya masuk ke dalam sel, serta memiliki fungsi perekat lapisan peptidoglikan ke membran bakteri. Selain itu, GRAM positif sering memiliki kapsul yang mengelilingi polisakarida peptidoglikan.
Bakteri GRAM-positif yang memiliki flagela hanya memiliki 2 cincin pendukung, tidak seperti empat yang ada pada bakteri GRAM-negatif. Keduanya, selain amplopnya yang berbeda, dapat memiliki lapisan S.
bakteri gram positif
- Filum Firmicutes (Bacilli, Streptococci, Staphylococci, Enterococci, Actinobacteria, Listeria, dll.).