கிராம் சாயமேற்றல்

கிராம் சாயமேற்றல் (Gram Staining) என்பது பாக்டீரியாக்களை இரு பெரும் வகைகளாகப் பிரிப்பதற்காக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு சாயமேற்றல் முறையாகும். இந்தப் பெயரானது, இம்முறையைக் கண்டுபிடித்த ஹான்ஸ் கிரிஸ்டியன் கிராம் என்ற டென்மார்க் நாட்டு அறிவியலாளரின் பெயரைக் கொண்டு ஏற்படுத்தப்பட்டதாகும்.

கிராம் சாயமேற்றலில், கிராம்-நேர் பாக்டீரியாவான Staphylococcus aureus ஊதா நிறத்திலும், கிராம்-எதிர் பாக்டீரியாவான எசரிக்கியா கோலை இளஞ்சிவப்பு நிறத்திலும் கலந்து காணப்படுகின்றன

இந்தச் சாயமேற்றல் முறை மூலம் பக்டீரியாக்கள் கிராம்-நேர் பாக்டீரியாக்கள், கிராம்-எதிர் பாக்டீரியாக்கள் என இரு பெரும் பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. பாக்டீரியாக்களின் அமைப்பைப் பொறுத்து, சாயமேற்றலின்போது இவை வெவ்வேறு நிறங்களைப் பெறுகின்றமையால், இவற்றை வேறுபடுத்த முடிகின்றது. முக்கியமாக இவற்றின் கலச்சுவரில் இருக்கும் வேறுபாடே இவற்றை வேறுபடுத்த உதவுகின்றது. பக்டீரியாக்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சிகளில் பக்டீரியாக்களைக் கண்டறிய ஈடுபடுத்தப்படும் முதல் முறை கிராம் சாயமேற்றலாகும். எனினும் இது சில வகை பக்டீரியாக்களில் ஒழுங்காக வேலை செய்யாது- அதாவது அவற்றில் இடைப்பட்ட முடிவுகளைத் தரலாம். எனவே தற்காலத்தில் பக்டீரியாக்களை இனங்காண்பதற்காக இச்சாயமேற்றலுக்கு அடுத்த படியாக மரபணுப் பரிசோதனையும் மேற்கொள்ளப்படுகின்றது.

வரலாறு

கிராம் சாயமேற்றல் முறையை பேர்லின் மருத்துவமனையில் வேலை செய்து கொண்டிருந்த ஹான்ஸ் கிரிஸ்டியன் கிராம் (1853–1938) என்ற டென்மார்க் நாட்டு விஞ்ஞானி 1884ஆம் ஆண்டு கண்டுபிடித்தார். நுணுக்குக்காட்டியில் பக்டீரியாக்களை இலகுவாகப் பார்வையிடுவதற்காகவே இவர் இம்முறையை விருத்தி செய்தார். எனினும் இம்முறை தற்போது பக்டீரியாக்களைப் பிரித்தறிவதற்காகவே பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

பயன்பாடு

இச்சாயமேற்றல் முறை மூலம் பக்டீரியாக்களை கிராம்-நேர் மற்றும் கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்கள் என இரு பெரும் பிரிவுகளாகப் பிரிக்க முடிகின்றது. பக்டீரியாக்களின் கலச்சுவர் பெப்டிடோகிளைக்கன் எனும் பல்சக்கரைட்டு மற்றும் இணைக்கப்பட்ட அமினோ அமிலங்களாலானது. கிராம் நேர் பக்டீரியாக்களின் கலச்சுவர் அதிக தடிப்புடையது என்பதால் கிராம் சாயமேற்றலின் போது இடப்படும் பளிங்கு ஊதா சாயத்தை ஏற்கின்றன. இதனால் கிராம்-நேர் பக்டீரியாக்களை கிராம் சாயமேற்றலின் பின்னர் நுணுக்குக்காட்டியினால் அவதானித்தால் அவை ஊதா நிறத்தில் காட்சியளிக்கின்றன. எனினும் கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்களில் கலச்சுவரின் பெப்டிடோகிளைக்கன் படை மிகவும் தடிப்புக் குறைவாக இருப்பதால் இவை ஏற்கும் பளிங்கு ஊதா சாயம் அற்கஹோலால் கழுவப்படும் போது அகற்றப்பட்டு விடுகின்றது. இதனால் பின்னர் இடப்படும் குங்குமச் சாயத்தையே இவை ஏற்கின்றன. இதனால் கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்கள் கிராம் சாயமேற்றலின் பின்னர் குங்குமத்துக்குரிய இளஞ்சிவப்பு நிறத்தில் காட்சியளிக்கின்றன.

பக்டீரியாக்களைப் போல ஆர்க்கியா பெப்டிடோகிளைக்கனாலான கலச்சுவரைக் கொண்டிராமையால் இவற்றை கிராம் சாயமேற்றலின் மூலம் பிரித்தறிய முடியாது.

கிராம் சாயமேற்றும் முறை

கிராம் சாயமேற்றலில் பிரதானமாக நான்கு படிகள் உள்ளன:

• பக்டீரியாக்களைச் சூடாக்கி அவற்றின் மீது முதன்மைச் சாயமான பளிங்கு ஊதாச் சாயத்தை இட வேண்டும்.
• பின்னர் வழுக்கி மீது அயோடீன் கரைசல் இட வேண்டும். அயோடீன் பளிங்கு ஊதாச் சாயத்தை கலச்சுவரில் நிலைப்படுத்த உதவும்.
• அல்கஹோல் அல்லது அசிட்டோனால் நிறநீக்கம் செய்ய வேண்டும்.
• குங்குமப்பூச் சாயம் மூலம் மீண்டும் நிறமூட்டல் வேண்டும்.

பளிங்கு ஊதாச் சாயத்தை (Crystal Violet- CV) நீரில் கரைக்கும் போது அது CV⁺ மற்றும் Cl^- அயன்களாகப் பிரிகையடையும். இந்த இரண்டு அயன்களும் கிராம்-நேர் மற்றும் கிராம்-எதிர் ஆகிய இரு வகை பக்டீரியாக்களின் கலச்சுவரினூடாகவும் ஊடுருவும். CV⁺ அயன் பக்டீரியக் கலங்களிலுள்ள மறையேற்றமுள்ள அயன்களுடன் தாக்கமடைந்து சாயமேற்றப்பட்ட பக்டீரியாக்களை ஊதா நிறமாக மாற்றுகின்றது. பின்னர் இடப்படும் அயோடின் (I^- அல்லது I₃^-) கலங்களிலுள்ள CV⁺ உடன் தாக்கமடைந்து கல்த்தினுள்ளும் கலச்சுவரிலும் பளிங்கு ஊதா-அயோடீன் சிக்கல்களை (CV-I) உருவாக்குகின்றது. இச்சிக்கல்கள் ஊதா நிறத்தை நிலைப்படுத்துகின்றன. எனவே இந்நிலையில் நுணுக்குக்காட்டியூடாக அவதானித்தால் கிராம்-நேர் மற்றும் கிராம்-எதிர் ஆகிய இரு வகைகளும் ஒரே மாதிரியாக ஊதா நிறத்திலேயே தோற்றமளிக்கும்.

கிராம் சாயமேற்றலின் முக்கியமான படிமுறை நிறநீக்கல் பதார்த்தங்களான அற்கஹோல் அல்லது அசிட்டோன் ஆகியவற்றை இடுதலாகும். கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்கள் மெல்லிய பெப்டிடோகிளைக்கன் கலச்சுவருக்கு வெளிப்புறமாக ஒரு இலிப்போ-பல்சக்கரைட்டு மென்சவ்வைக் கொண்டிருக்கின்றன. கிராம்-நேர் பக்டீரியாக்கள் பிரதான பொஸ்போ-இலிப்பிட்டு மென்சவ்வுக்கு வெளிப்புறமாக பல அடுக்குகளைக் கொண்ட தடித்த பெப்டிடோகிளைக்கனாலான கலச்சுவரைக் கொண்டுள்ளன. அற்கஹோல் கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்களின் இலிப்போ-பல்சக்கரைட்டு மென்சவ்வுடன் தாக்கமடைந்து அம்மென்சவ்வை அகற்றி விடுகின்றது. அம்மென்சவ்வுடன் சேர்த்து CV-I ஊதா நிறச் சாயமும் அகற்றப்பட்டு விடும். ஆனால் கிராம்-நேர் பக்டீரியாக்களில் நிறப்பொருள் அகற்றப்படுவதில்லை. அற்கஹோல் கிராம்-நேர் பக்டீரிய கலத்தில் நீரிழப்பைத் தூண்டுவதால் பளிங்கு ஊதாச்சாயம் கலத்துள் சிக்கப்பட்டு கலத்தின் ஊதா நிறம் தொடர்ந்தும் பேணப்படுகின்றது. எனினும் இப்படிமுறை அவதானமாகச் செய்தல் அவசியமாகும். நிறநீக்கியான அற்கஹோலை சில நொடிகளுக்கு மேல் வழுக்கியில் பேணக் கூடாது. நீண்ட நேரம் அற்கஹோல் பேணப்பட்டால் கிராம்-நேர் பக்டீரியாக்களிலுள்ள ஊதா நிறமும் அகற்றப்பட்டு விடலாம்.

உதாரணங்கள்

கிராம்-நேர், கிராம்-எதிர் பாக்டீரியாக்களின் அமைப்பில் காணப்படும் வேறுபாடு

கிராம்-நேர் பக்டீரியாக்கள்

கிராம்-நேர் பக்டீரியாக்கள் பொதுவாக கலத்தைச் சூழ ஒரு பொஸ்போ-இலிப்பிட்டு மென்சவ்வையும், அதனைச் சூழ தடிப்பான பெப்டிடோகிளைக்கன் கலச்சுவரையும் கொண்டுள்ளன. Firmicutes மற்றும் Actinobacteria வகைகளைச் சேர்ந்த பக்டீரியாக்கள் இவ்வாறு உள்ளன.

கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்கள்

இவற்றின் கலக்கட்டமைப்பு சற்று வித்தியாசமானது. கலத்தைச் சூழ முதலில் ஒரு பொஸ்போ-இலிப்பிட்டு மென்சவ்வையும், அதனை அடுத்ததாக மெல்லிய தனிப் படையாலான பெப்டிடோகிளைக்கன் கலச்சுவரையும், அதனை அடுத்ததாக இலிப்போ-பல்சக்கரைட்டாலான இரண்டாவது மென்சவ்வையும் கொண்டுள்ளன. இதுவரை அறியப்பட்ட பக்டீரியாக்களில் அதிகமானவை கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்களாகும். சயனோ பக்டீரியா, ஸ்பைரோகீட்சுக்கள், பச்சை-சல்பர் பக்டீரியாக்கள், அனேகமான புரோட்டியோ பக்டீரியா, எசுச்சீரீச்சியா கொலி ஆகியன கிராம்-எதிர் பக்டீரியாக்களாகும்.