Cyanobakterien: Gram-negativ oder Gram-positiv?

Cyanobakterien sind eindeutig didermische (zwei Membranen, innere und äußere) Bakterien, die normalerweise als gramnegative Bakterien klassifiziert werden. Wenn Ihr Lehrbuch mehrmals sagt, dass sie Gram-positiv sind, haben Sie statt eines Tippfehlers einen einfachen Fehler gemacht.

Allerdings sind die Dinge nicht so einfach.

Laut Hoiczyk und Hänsel (2000) funktioniert diese traditionelle Klassifizierung der prokaryotischen Hülle nicht gut mit Cyanobakterien, deren Zellen eine Kombination der Merkmale von grampositiven und gramnegativen Bakterien aufweisen:

Das vielschichtige Peptidoglycan grampositiver Bakterien mit einer Dicke im Bereich von 20 bis 40 nm bildet normalerweise eine physikalische Barriere für den Farbstoff. Bei gramnegativen Bakterien mit ihrem relativ dünnen Sacculus von 2 bis 6 nm lässt sich der Fleck jedoch leicht auswaschen. Die Peptidoglycan-Architektur bestimmt zusammen mit anderen Merkmalen, wie dem Vorkommen akzessorischer Zellwandpolymere oder dem Vorhandensein einer äußeren Membran, maßgeblich die unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Zellwandtypen hinsichtlich mechanischer Stabilität, Permeabilität und Resistenz gegenüber chemischen Stoffen. Obwohl diese Klassifizierung im Allgemeinen nützlich ist, vereinfacht sie das Konzept der bakteriellen Zellwände zu sehr. Sie vernachlässigt beispielsweise auch, dass die größte und vielleicht vielfältigste Bakteriengruppe, die Cyanobakterien, Zellhüllen mit a besitzenKombination dieser Merkmale . (Hervorhebung von mir)

Hier ist ein Bild (ebd.), das ein Gram-negatives Cyanobakterium mit Escherichia coli vergleicht :

^{Elektronenmikroskopischer Vergleich der gramnegativen Zellhüllen der Cyanobakterien P. uncinatum (A) und E. coli (B). Beide Bakterien wurden unter Verwendung von Kryosubstitutionsverfahren identisch verarbeitet. Beachten Sie die Kombination von grampositiven und gramnegativen Merkmalen, die in der Zellwand von Cyanobakterien vorhanden sind, wie die dicke Peptidoglykanschicht bzw. die äußere Membran.}

Hoiczyk und Hänsel (2000) fügen hinzu, dass ...

... Trotz ihrer gramnegativen Gesamtstruktur ist die in Cyanobakterien gefundene Peptidoglykanschicht erheblich dicker als die der meisten gramnegativen Bakterien. (Hervorhebung von mir)

Zusammenfassend sind Cyanobakterien gramnegative Bakterien. Ihre Hülle weist jedoch einige Merkmale grampositiver Bakterien auf. Außerdem gibt es Unterschiede innerhalb der Gruppe.

---

Quelle:

• Hoiczyk, E. und Hänsel, A. (2000). Cyanobakterielle Zellwände: Neues von einer ungewöhnlichen prokaryotischen Hülle. Journal of Bacteriology, 182(5), S. 1191–1199 .