진정세균 그람 염색법의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 진정세균인 그람양성균과 그람 음성균은 그럼 염색법을 통해서 염색을 할 수 있다고 알고 있는데 이 염색법의 원리가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요.
질문해주신 진정세균을 염색하는 '그람 염색법'은 세균의 세포벽 구조 차이를 이용해 세균을 그람양성균과 그람음성균으로 구분하는 고전적인 염색 기법으로, 특히 진정세균에서 많이 활용되는데요, 그람양성균은 세포벽에 펩티도글리칸이 매우 두껍게 쌓여 있어 염색 시 사용되는 보라색 염료인 크리스탈 바이올렛이 요오드 용액과 결합해 형성하는 복합체(Crystal violet–iodine complex)를 단단히 붙잡고 있습니다. 이 상태에서 탈색 단계로 알코올이나 아세톤을 처리하더라도 두꺼운 펩티도글리칸 층이 염료를 가두기 때문에 색이 잘 빠지지 않아 최종적으로 보라색을 유지하게 됩니다. 반면 그람음성균은 펩티도글리칸 층이 매우 얇고 바깥쪽에 지질이 많은 외막인 LPS라는 층이 추가적으로 존재합니다. 알코올 처리 시 이 외막의 지질이 용해되면서 얇은 펩티도글리칸 층이 그대로 노출되고, 내부에 있던 염료 복합체가 빠져나가 탈색됩니다. 이후 대조 염색제로 사프라닌 같은 붉은색 염료를 사용하면, 이미 보라색을 유지하는 그람양성균과 달리 그람음성균만 붉게 염색됩니다.
1명 평가진정세균의 그람 염색법은 세균의 세포벽 구조 차이를 이용하여 세균을 두 가지 큰 그룹, 즉 그람 양성균과 그람 음성균으로 분류하는 방법입니다.
그 과정을 간단히 설명드리면...
크리스탈 바이올렛 염료로 모든 세균을 보라색으로 염색합니다. 그리고 아이오딘 용액으로 염료를 고정시켜 크고 복잡한 복합체를 만듭니다. 이후 알코올로 탈색하는 과정에서 세포벽의 차이가 드러나게 됩니다.
즉, 그람 양성균은 두꺼운 세포벽 때문에 염료가 빠져나가지 못해 보라색을 유지하는 반면 그람 음성균은 얇은 세포벽과 외막이 녹아 염료가 유출되어 무색이 되는 것입니다.
이후 마지막으로 붉은색의 사프라닌으로 대조 염색을 하는데 탈색된 그람 음성균만 붉은색으로 염색되게 됩니다.
결과적으로 그람 양성균은 보라색, 그람 음성균은 붉은색으로 관찰되는 것이죠.
그람 염색법은 세균의 세포벽 구조 차이를 이용하여 그람양성균과 그람음성균을 구별하는 염색법입니다. 그람양성균은 두꺼운 펩티도글리칸 층을 가지고 있어 크리스탈 바이올렛과 요오드 복합체가 세포벽에 갇히게 되고, 탈색제에도 보라색을 유지합니다. 반면, 그람음성균은 얇은 펩티도글리칸 층과 지질이 많은 외막을 가지고 있어, 탈색제에 의해 외막이 손상되면서 복합체가 씻겨 나가 무색이 되며, 이후 사프라닌으로 붉은색으로 염색됩니다.