Solulyysiliuoksen tarkoitus

Solut ovat elämän perusyksiköitä, koska ne ovat yksinkertaisin erillinen toistuva biologinen "esine", jolla on tärkeimmät elämään liittyvät ominaisuudet, kuten lisääntyminen ja aineenvaihdunta. Itsenäisinä kokonaisuuksina heillä on hyvin määritelty fyysinen muoto, aivan kuten jokapäiväisillä kasveilla ja Eläinten riittävä fyysinen häiriö tälle "alukselle" voi johtaa nopeasti organismin ihmishenkiin kysymys.

Soluja ympäröivä kalvo tekee työnsä erittäin hyvin, sillä se on säilyttänyt saman perusmuodon kaikkialla maan päällä satoja miljoonia vuosia. Mutta se ei ole maaginen este, ja erilaiset voimat voivat sen tuhota kuolettavasti, mikä johtaa solu ja sen sisältö samalla tavalla kuin esimerkiksi kumipallo, joka on täynnä mehua ja hedelmiä ja sitten ponnahtaa.

Solujen hajoaminen onko tämä solun hajoaminen jonkin ulkoisen voiman avulla. Vaikka se on kohtalokas solulle, on olemassa tiettyjä tilanteita, joissa ihmistutkijat haluavat hajottaa solun tai solut päästäkseen sisältöön tuhoamatta niitä. (Ajattele vanhoja pankkikirjoittajaelokuvia, joissa pahikset yrittävät räjäyttää holvin polttamatta sisällä olevaa rahaa.) A

Soluja on kahta perustyyppiä, jotka heijastavat kahta taksonomista aluetta haarautuvan elämän puun "juuressa": prokaryootti ja eukaryoottinen, vastaavien verkkotunnusten ollessa Prokaryota (bakteerit ja muut yksisoluiset eli yksisoluiset organismit) ja Eukaryota (kasvit, eläimet, protistit ja sienet, hyvin harvat niistä yksisoluiset).

Prokaryoottisoluissa on yleensä vähän enemmän kuin neljässä elementissä, jotka ovat yhteisiä kaikille eläville soluille: a solukalvo, a sytoplasma ("goo", joka muodostaa suurimman osan solun sisätiloista), geneettinen materiaali muodossa DNA (deoksiribonukleiinihappo) ja ribosomit proteiinien valmistamiseksi. Toisaalta eukaryoottisoluissa on paljon muita ominaisuuksia, mukaan lukien ydin niiden DNA: n ympärillä.

Tärkein ominaisuus, joka erottaa eukaryoottisolut prokaryoottisoluista, on se, että eukaryoottisolut ovat sitoutuneet membraaniin organellit. Plasmakalvo näiden rakenteiden ympärillä on käytännössä identtinen koko solun ympärillä olevan kalvon kanssa, ja siten ne ovat alttiita samanlaisille fysikaalisille ja kemiallisille uhille.

Itse asiassa eräänlainen organelli, jota kutsutaan a lysosomi, jonka ainoa tarkoitus on liuottaa solujen aineenvaihdunnan jätetuotteet päästä eroon niistä.

Solulyysi viittaa tämän artikkelin yhteydessä ihmisten tarkoitukselliseen solujen hajoamiseen, jotta sisältö voidaan saada ehjänä, ei pelkästään hajotuksen fysikaaliseen tai kemialliseen tapahtumaan. Mitkä ovat sellaiset asiat solujen sisällä, joihin tutkijat ja muut saattavat haluta pääsyn?

Jos et pysty ajattelemaan syytä pään yläosasta, harkitse solun sitä osaa, jonka näet toimivan enemmän tai vähemmän kuin sen aivot. Se olisi ydin (eukaryooteissa) DNA: n agglomeraation, joka muistuttaa jonkin verran kalvovapaata, diffuusia ydintä (prokaryooteissa).

Geneettisellä materiaalilla on todellisessa mielessä "muisti", koska se säilyttää tietoa samoin kuin mielesi, vaikka käyttää erilaisia ​​prosesseja. DNA on siis korvaamaton kohde tiedetyöntekijöille, joiden on erotettava se ehjistä soluista lyysimenetelmällä.

Solut sisältävät monia muita lääketieteellisiä ja muita tutkijoita ja laboratoriotyöntekijöitä kiinnostavia aineita, mukaan lukien DNA: n sisarus RNA (ribonukleiinihappo) ja erilaisia ​​proteiineja, hormoneja ja muita makromolekyylejä. Erityisesti proteiinin uuttamista käsitellään jäljempänä.

Lyysi on yksinkertaisesti prosessi hajottaa jotain mikroskooppisella tasolla. Se tarkoittaa olennaisesti samaa kuin "liukeneminen", paitsi että et näe sen tapahtuvan avomattomalla silmälläsi. Tutkijoilla ja muilla on nyt useita tapoja hajottaa soluja strategisiin tarkoituksiin.

(Muista, että vaikka solu kuolee hajotettuna, se ei tarkoita, että "lyse" vastaa "tuhota".)

Yleensä nämä solujen hajoamismenetelmät sisältävät mekaaninen ja ei-mekaaniset hajotusmenetelmät, joista jälkimmäiset mukaan lukien fysikaalinen, kemiallinen ja biologinen keinot solujen hajoamisen aikaansaamiseksi. Solulyysipuskuriliuoksen käyttö on kemiallinen menetelmä.

Solun mekaaninen hajoaminen voi olla a helmimylly, jossa pieniä lasi-, metalli- tai keraamisia palloja ravistetaan suurella nopeudella yhdessä mielenkiinnon kohteena olevien solujen nesteseoksen kanssa. Tässä menetelmässä helmet yksinkertaisesti rikkovat solut auki.

Vaihtoehtoisesti sonikointitai ääniaaltojen käyttö tarjoaa erityyppisen tehokkaan solukalvohäiriön mekaanisen laitteen avulla, joka voi olla tehokas. Näiden ääniaaltojen taajuus on noin 20-50 kHz tai 20000-50 000 lyöntiä sekunnissa. Menetelmä on meluisa ja luo myös tarpeeksi lämpöä, jotta menetelmä olisi hankala erityisen lämpöherkille materiaaleille.

Fyysinen hajoaminen:Osmoottinen sokki on yksi tapa hajottaa soluja; se alentaa solujen sisältämän väliaineen ionista "vetoa", mikä voi saada veden poistumaan väliaineesta ja virtaamaan soluihin. Tämä puolestaan ​​voi aiheuttaa solujen turpoamisen ja puhkeamisen. Pinta-aktiiviset aineet ovat eräänlainen pesuainetta, jota voidaan käyttää solukalvojen hajottamiseen tässä prosessissa.

Suurin osa bakteerit, hiiva ja kasvikudokset ovat kuitenkin vastustuskykyisiä osmoottisille iskuille soluseiniensä ansiosta, joista eukaryoottisoluista yleensä puuttuu. Tämän seurauksena tarvitaan yleensä vahvempia häiriötekniikoita.

A solupommi on toinen fyysinen tapa häiritä soluja. Tällöin solut asetetaan erittäin korkealle paineelle (jopa 25000 puntaa neliötuumalle eli noin 170 miljoonaa paskalia). Kun paine vapautuu nopeasti, äkillinen paineen muutos aiheuttaa soluihin liuenneiden kaasujen vapautumisen kuplina. Tämä puolestaan ​​rikkoo solut.

Biologinen hajoaminen:Entsyymit voi olla hyödyllinen bakteerien soluseinien hajoamisessa. Esimerkiksi lysotsyymi on erittäin hyödyllinen bakteerien soluseinän hajottamiseksi, mikä on tukevampi este kuin solukalvo. Muu entsyymit yleisesti käytettyjä ovat sellulaasi (joka hajottaa tärkkelystä) ja proteaasit (jotka hajottavat proteiineja).

Kemiallinen hajoaminen: Pesuaineita, kuten huomautettiin, käytetään solulyysin osmoottisen shokin menetelmässä, mutta niitä voidaan käyttää myös erillisessä solujen hajottamisessa käyttämällä pelkästään kemiallista liuosta. Nämä pesuaineet toimii yksinkertaisesti tekemällä proteiinit upotettu solukalvo (joka on pääasiassa fosfaattia ja lipidejä) liukoisempi, mikä helpottaa kalvon hajoamista kokonaisuutena.

Termiä "solujen hajoamisliuos" käytetään joskus, vaikkakaan ei aina, vaihdettavasti "hajotuspuskurin" kanssa. Joten on hyödyllistä tietää erityinen kemiallisen cocktailin ainesosat, jotka on suunniteltu erityisesti hajottamaan solukalvo vaarantamatta solun eheyttä sisällys.

Tyypillinen hajotuspuskuri voi sisältää puskurisuolojen seosta, kuten seuraavia:

• 50 mM Tris-HCl, pH 7,5 (teollinen puskuri, jossa on hieman emäksistä tai emäksistä pH- tai vetyionitasoa)
• 100 mM NaCl (pöytäsuola)
• 1 mM DTT (erityisesti proteiineille)
• 5% glyserolia (sokerialkoholi ja lipidien "runko")

Proteiinin uuttaminen on ainakin periaatteessa riittävän yksinkertainen prosessi. Ensin hajotetaan solut, joista tietty proteiini otetaan. Mikä tahansa edellä kuvatuista menetelmistä valitaan, kun proteiini on kerätty, se tulee yleensä on erotettava monista taustoista, joita ainakin nykyisissä tarkoituksissa on ei toivottu.

Esimerkiksi, nukleiinihapot (DNA ja RNA) pääsevät melkein aina tiensä lysaattitai liuos, joka sisältää vapautuneen solun sisällön. Erityisiä kemiallisia valmisteita voidaan käyttää "pesemään" nukleiinihappo liuoksesta ja jättämään enimmäkseen proteiinia taakse. Lisäkemialliset ja fysikaaliset vaiheet johtavat kerättävän proteiinin puhtaampaan ja suurempaan puhtauteen.