Specifik membran transport overvågning af en gram pletten for bakterier, der lever: en opdateret molekylære mekanisme af gram-farvning protokol (pdf tilgængelig for download)




Christian Gram' berømte farvningsprotokol s er standard diagnostik at differentiere bakterier baseret på deres cellulære ultrastruktur. Trods den udbredte anvendelse i laboratorier verden, nu viser vi, at forståelsen af ​​den molekylære mekanisme accepteret til dette mere end et århundrede gamle plet forskellen er stort set korrekt. Vores laboratorium har for nylig fastslået anvendelsen af ​​metoderne løses i tide, komplementære: den lysfølsomme overflade af den anden harmoniske generation af scattering [1-4] og lysfelt optisk transmission mikroskopi [2,4], som prober i tid fast molekylærabsorption i levende celler. I denne undersøgelse har vi karakterisere realtid transport af krystalviolet (CV), farvestoffet anvendes til Gram' s protokol, i Gram-negative (Gram) Escherichia coli og Gram-positive (Gram +) Lactobacillus rhamnosus GG. I skarp kontrast til den nuværende accepterede model, hvilket antyder, at CV let krydser både den peptidoglycan mesh (PM) og den cytoplasmatiske membran (CM), før balancering i cytoplasmaet; Vores resultater viser, at HP er faktisk i stand til at krydse CM af både Gram-positive eller Gram-celler. Desuden kontrolforsøg under anvendelse af liposomer fremstillet fra lipider isoleret fra bakterielle membraner (dvs., ideel surrogater for biomimetiske CM) på samme måde at kontrollere CV manglende evne til at krydse en membran barriere. Af større betydning, på tidsskalaen for Gram-pletten protokol, skal det bemærkes, at CV kinetisk er fanget inde i PM (selv for den relativt tynde PM af en Gram-celle). I modsætning til den nuværende accepterede model, vores resultater viser, at forskellen adfærd Gram-farvning protokollen kommer fra at begrænse diffusion CV interaktion med PM. Dette antyder, at CV er særligt egnet til Gram' s-protokol, og forklarer, hvorfor lignende struktur farvestoffer (som hurtigt krydser PM [1,2,4]) er ineffektive erstatninger. Endelig tyder vore resultater, at den såkaldte sandsynlig Gram-variabel respons fra PM variationer oprindelse. [1]. Zeng, J., Eckenrode, H. M., Dounce, S. M., og Dai, H.-L. (2013) Molekylær løst fragttid over cellemembraner at leve på. Biophys. J. 104, 139-145. [2]. Wilhelm, M. J., Sheffield, J. B., Gonella, G., Wu, Y., Spahr, C., Zeng, J., Xu, B., og Dai, H.-L. (2014) Real-time molekylærabsorptionsspektrometri og membran transport i levende celler ved lysmikroskopi og spredningen af ​​ikke-lineær lys. Chem. Phys. Lett. 605-606, 158-163. [3]. Zeng, J., Eckenrode, H. M., Dai, H.-L., og Wilhelm, M. J. (2015) adsorption og transport af anklager mod neutrale hydrofobe molekyler på det niveau af cellemembranen af ​​murine erythroleukæmi (MEL). Colloids Surf., B 127, 122-129. [4]. Wilhelm, M. J., Sheffield, J. B., Sharifian Gh., M., Wu, Y., Spahr, C., Gonella, G., Xu, B., og Dai, H.-L. bøsning (2015) Gram ikke krydser den bakterielle cytoplasmatiske membran. ACS Chem. Biol., 10, 1711-1717.


Efterlad en kommentar