안녕하세요, 레스토입니다!
미생물에 관한 세번째 이야기입니다!
저번시간에 제가 3가지를 알려드렸죠!!
스트리킹은 미생물덩어리를 퍼트리는 작업
그람염색 시 그람양성균은 보라색으로 보인다.
그람염색 시 그람음성균은 붉은색으로 보인다.
오늘 알려드리려 하는 것은 두가지입니다!
1. 세포의 차이! 그람양성균 vs 그람음성균
2. 그람염색 방법
1. 세포의 차이! 그람양성균 vs 그람음성균
위에 보이는 그림에서 (+)표시 되어있는 녀석이 그람양성균이고, (-)표시 되어있는 녀석이 그람음성균입니다.
두 균이 모두 Peptidoglycan(PG)을 보유하고 있는데요, 그람양성균은 PG가 그람음성균에 비해 상당히 두꺼운 모습입니다.
그람양성균은 펩티도글리칸층(PG)에 Teichoic acid(테이코산)와 같은 산성물질이 존재합니다.
(테이코산 - 붉은색 공들)
반면 그람음성균은 펩티도글리칸 위에 Lipopolysaccharides라는 것이 존재하죠.
(LPS - 보라색 공에 붙은 작은 꼬리 같은 것)
LPS는 그람음성균에서만 관찰되는 것이 특징입니다.
그람양성균은 맨 바깥쪽에 PG와 각종 산성물질들이 존재하지만, 그람음성균의 경우 LPS가 가장 바깥쪽에 있습니다.
간략하게 펩티도글리칸과 LPS에 대해 알아볼까요??
펩티도글리칸
하나 알려드리자면, 페니실린(항생제)은 Pentaglycine cross-link의 생성을 막습니다. 따라서 세포벽(펩티도글리칸)이 제대로 합성되지 않게 되죠.
펩티도글리칸은 물의 유입에 의한 세포의 팽창과 용해를 방지합니다, 그런데 이런 세포벽이 사라지게 되면 세포는 물의 유입으로 인해 터져 죽게 됩니다.
LPS
LPS는 다당(Polysaccharide)과 Lipid A라는 물질로 이루어져있습니다. Lipid A는 지방친화적(친유성) 물질이고, 다당은 물친화적인(친수성) 물질입니다.
지방친화적 (lipophilic)의 Lipo와 다당 (Polysaccharide)가 합쳐져 LPS (Lipopolysaccharide)라고 불립니다.
또한 LPS는 내독소라고 불리며 우리 몸의 혈관에 존재하게 되면 독성을 발휘합니다.
2. 그람염색 방법
그람염색의 원리에 대해 알려드리겠습니다.
우선 그람염색에는 총 3가지의 물질이 사용됩니다. 크리스탈바이올렛(CV), 매염제 (요오드 용액), 사프라닌(SR)
염색 순서는 CV, 매염제, SR순서로 합니다.
보시는 사진은 크리스탈바이올렛으로 염색 하는 모습입니다.
염색 후 1분정도 말린 뒤 증류수로 씻어줍니다.
CV는 염기성 염색약으로 (-)전하 상태입니다. 펩티도글리칸 표면에 있는 타이코산이 (-)전하이므로 CV로 염색을 했을 때 정전기적 인력에 의해 달라붙게 됩니다.
따라서 펩티도글리칸이 가장 바깥쪽에 있는 그람양성균은 CV로 염색이 되고, LPS가 가장 바깥에 있는 그람음성균은 CV로 염색되지 않는 것이죠.
매염제(요오드용액)로 염색후 씻어주는 모습입니다.
요오드 용액을 쓰는 이유는 CV가 펩티도글리칸에 잘 달라붙도록 해주기 위함입니다.
에탄올 용액을 사용해서 탈색을 하고 증류수로 씻어줍니다.
(그람양성균의 경우 CV가 PG와 붙어있기 때문에 탈색이 되지 않습니다.)
이제 사프라닌으로 염색을 해줍니다. 사프라닌 염색시간은 CV에 비해 짧습니다.
그리고 증류수로 씻고, 건조 시켜서 커버글라스를 덮어주면 관찰준비가 끝납니다.
그람양성균의 경우 크리스탈바이올렛에 염색이 되어 있기 때문에 사프라닌으로 염색이 되지 않고,
그람음성균의 경우 에탄올로 탈색을 할때 크리스탈바이올렛이 모두 씻겨나가기 때문에 사프라닌으로 염색이 됩니다.
따라서 크리스탈바이올렛으로 염색되는 그람양성균은 보라색으로 보이고, 사프라닌으로 염색되는 그람음성균은 붉은색으로 보입니다.
제 실험에선그람양성균이 검출되지 않았습니다.
그래서 네이버 지식백과에서 그람양성,음성균 모두 나와있는 사진을 가져왔습니다.
>이제 그람양성균과 그람음성균을 구분 하실 수 있겠죠??
오늘 알려드린 것을 요약하겠습니다
1.세포의 차이! 그람양성균 vs 그람음성균
그람양성균은 펩티도글리칸(PG)가 두껍고, 그람음성균은 PG가 얇다.
그람양성균은 LPS가 없고, 그람음성균은 LPS가 있다.
2.그람염색 방법
염색순서 크리스탈바이올렛 -> 매염제 -> 탈색 -> 사프라닌 순으로 한다.
그람양성균이 보라색으로 보이는 이유는 PG와 CV의 결합 덕분이다.
그람음성균이 붉은색으로 보이는 이유는 탈색 후 사용된 염색약 사프라닌때문이다.
쉽게 설명을 하려고 했는데, 이해가 잘 되셨을지 모르겠군요 ㅎㅎㅎ
이것으로 미생물에 관한 이야기를 마치고 다음번엔 새로운 이야기로 찾아오겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다!
혹시 지난번 이야기가 궁금하신 분을 위해 링크를 남겨두겠습니다.
와..... 전문적이라 저는 봐도 잘 모르겠네요...하하하하하
그래도 지식이 대단하신거 같습니다! 멋져요
@rudxor8
이쪽 분야를 공부하신 분이 아니면 생소해서 어려울 수 있습니다.
쉽게 설명하려 했는데, 글 욕심에 과했나봅니다. ㅠㅠ
다음엔 좀 더 쉽게 설명을 해보겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다 :D
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STOP중간 그람염색 과정은 직접 촬영하신 것인가요? 대단하네요!
@hunhani
헛, 제가 직접 실험을 하는 모습을 찍은 건 아니구요 ㅠㅠ
저희과 선배가 실험하는 모습을 찍었습니다.
과정을 이해하는데 도움이 될까 싶어 올렸습니다 :D
대학시절 보던 미생물을 이야기를 보니 흥미롭네요 ㅎㅎ
@oneman
대학교때 미생물을 배우셨군요!
전 전공으로 배우고 있는데 모든 실험이 다그렇겠지만
주의해야 할 점이 많아서 꽤나 고생중입니다 ㅎㅎ;;
생소한 내용입니다. 흥미롭게 잘 봤습니다. ㅎㅎ
@yoon
읽어주셔서 고맙습니다 ㅎㅎ
다음 글도 열심히 쓰도록 하죠 :D