Η πεπτιδογλυκάνη είναι ένας τύπος πολυμερούς που βρίσκεται στα κυτταρικά τοιχώματα των βακτηρίων. Αυτό το πολυμερές είναι υπεύθυνο για το φαινόμενο που είναι γνωστό ως χρώση gram, στο οποίο ορισμένοι τύποι βακτηρίων αποκτούν πλούσιο μωβ χρώμα όταν εκτίθενται σε κρυσταλλική βιολετί βαφή και εξυπηρετεί μια σειρά από σημαντικές βιολογικές λειτουργίες για τους οργανισμούς που περικλείει. Εκτός από το ότι είναι οπτικά πολύ ενδιαφέρουσα, η διαδικασία χρώσης gram μπορεί να παρέχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη δομή των βακτηρίων που εξετάζονται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βασικό εργαλείο αναγνώρισης.
Αυτό το πολυμερές, γνωστό και ως μουρεΐνη, είναι κατασκευασμένο από διασυνδεδεμένες αλυσίδες σακχάρων και αμινοξέων. Σχηματίζει μια άκαμπτη μήτρα που συμβάλλει στην ακεραιότητα του βακτηρίου. Ενώ τα κυτταρικά τοιχώματα της πεπτιδογλυκάνης δεν θα καθορίσουν το σχήμα ενός οργανισμού, θα τον βοηθήσουν να διατηρήσει το σχήμα του, διασφαλίζοντας ότι δεν διακυβεύεται. Επιπλέον, παρέχουν προστασία από εξωτερικές δυνάμεις που θα μπορούσαν να απειλήσουν τα βακτήρια, όπως τα αντιβιοτικά.
Στα θετικά κατά Gram βακτήρια, το κυτταρικό τοίχωμα είναι φτιαγμένο από ένα πολύ παχύ στρώμα πεπτιδογλυκάνης που θα κρατήσει καθαρά το χρώμα ενός gram λεκέ. Τα αρνητικά κατά Gram βακτήρια έχουν ένα λεπτότερο στρώμα πεπτιδογλυκάνης, που περικλείεται σε ένα στρώμα λιπιδίων, και θα ροζ χρώμα όταν εκτεθούν σε κρυσταλλική βιολετί. Εξετάζοντας το χρώμα ενός βακτηρίου, ένας επιστήμονας μπορεί να μάθει για τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος του, το οποίο μπορεί να δώσει μια ένδειξη για την ταυτότητα ή τις ενώσεις που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την εξάλειψη του βακτηρίου.
Εκτός από την παροχή βασικών πληροφοριών σχετικά με τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος, μια χρώση gram μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την οπτικοποίηση της δομής ενός βακτηρίου κάτω από ένα μικροσκόπιο. Ένας οργανισμός πλούσιος σε πεπτιδογλυκάνη θα τονιστεί με τη βαφή, δημιουργώντας μια πολύ λεπτομερή, καθαρή εικόνα υψηλής αντίθεσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με το πώς φαίνεται ο οργανισμός στο εσωτερικό του. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το πώς λειτουργούν τα βακτήρια και να συγκεντρώσετε πρόσθετες ενδείξεις για την ταυτότητα ενός οργανισμού που εξετάζεται.
Μια παρόμοια ένωση που ονομάζεται ψευδοπεπτιδογλυκάνη ή ψευδομουρεΐνη είναι παρόμοια σε χημική δομή με την πεπτιδογλυκάνη, αλλά δεν είναι πανομοιότυπη. Η ψευδοπεπτιδογλυκάνη μπορεί να βρεθεί εκτός από την πεπτιδογλυκάνη στα κυτταρικά τοιχώματα ορισμένων βακτηρίων. Αυτό το πολυμερές αντιστέκεται σε εξειδικευμένα ένζυμα γνωστά ως λυσοζύμες, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να διασπούν το κυτταρικό τοίχωμα έτσι ώστε ένα βακτήριο να πεθάνει. Τα βακτήρια που μπορούν να αντισταθούν στις λυσοζύμες έχουν περισσότερες πιθανότητες να αντέξουν την επίθεση ενός ενεργού ανοσοποιητικού συστήματος, το οποίο θα επιτρέψει στους οργανισμούς να εξαπλωθούν.