Methoden zur Evaluation von Zytotoxizit¨at und Struktur ... - OPUS
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3.2 Prokaryoten 31<br />
3.2.1 Klassifikation<br />
Bakterien werden häufig aufgr<strong>und</strong> ihrer Form <strong>und</strong> Organisation eingeteilt. Die folgen-<br />
den morphologischen <strong>und</strong> stoffwechselphysiologischen Gesichtspunkte gelten dabei<br />
als Kriterium [237]:<br />
• Drei Gr<strong>und</strong>formen: Kokken, Stäbchen, Schrauben. Diese Gr<strong>und</strong>formen können<br />
einzeln auftreten oder sich zu typischen Formen (Cluster, Ketten) zusam-<br />
menfügen.<br />
• Vier Haupttypen der Begeißelung: monotrich, monopolar polytrich, bipolar po-<br />
lytrich <strong>und</strong> peritrich.<br />
• Die Ausbildung <strong>von</strong> Kapseln <strong>und</strong> Schleimen, die überwiegend aus Polysacchari-<br />
den <strong>und</strong> Polypeptiden bestehen.<br />
• Die Lebensweise insbesondere der Stoffwechsel <strong>und</strong> die Umweltbedingungen<br />
wie Nährstoffe, pH-Wert, Temperatur <strong>und</strong> Sauerstofftoleranz.<br />
• Der Aufbau der Zellwand, der aufgr<strong>und</strong> der Gram-Färbung identifiziert wird.<br />
Auf die letzten drei Gesichtspunkte wird im nachfolgenden näher eingegangen. Sie<br />
spielen neben der Gr<strong>und</strong>form der Bakterienzelle eine zentrale Rolle bei der <strong>Methoden</strong>-<br />
entwicklung <strong>zur</strong> Charakterisierung verschiedener Bakterienstämme mittels Kapillar-<br />
elektrophorese <strong>und</strong> MRI (magnetic resonance imaging) <strong>und</strong> der daraus abgeleiteten<br />
Etablierung <strong>von</strong> Testsystemen <strong>zur</strong> Bestimmung der antibiotischen Wirksamkeit poten-<br />
zieller Wirksubstanzen.<br />
3.2.1.1 Zellwand<br />
Die Bakterienzellwand determiniert die Form <strong>und</strong> Festigkeit der Zelle <strong>und</strong> stellt einen<br />
Schutz vor Pathogenen einschließlich Bioziden <strong>und</strong> Antibiotika dar [115, 173, 186].<br />
Nach ihrem Verhalten bei dem <strong>von</strong> C. Gram entwickelten Färbeverfahren [110] un-<br />
terscheidet man zwischen Gram-positiven (blau gefärbte) <strong>und</strong> Gram-negativen (rot<br />
gefärbte) Bakterien. Unterschiedliche bakterielle Oberflächenstrukturen sind für die-<br />
se Unterscheidung verantwortlich. Diese sind neben morphologischen Eigenschaften<br />
auch für spezifische Immunreaktionen maßgeblich <strong>und</strong> bestimmen die Oberflächenla-<br />
dung, sowie das Verhalten im elektrischen Feld [77].<br />
3.2.1.1.1 Gram-negative Bakterien<br />
Die Zellwand Gram-negativer Bakterien (Abbildung 3.1) besteht aus einer dünnen bis<br />
10 nm dicken Mureinschicht (Peptidoglycanlayer, geknüpft aus N-Acetylmuramin-<br />
säure, N-Acetylglucosamin <strong>und</strong> verschiedenen Aminosäuren), die <strong>von</strong> einer zweiten
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