A sejtek az élet alapvető egységei, mivel ezek a legegyszerűbben megismétlődő biológiai "tárgyak", amelyek magukban hordozzák az élethez kapcsolódó főbb tulajdonságokat, például a szaporodást és az anyagcserét. Önálló entitásként jól meghatározott fizikai formájuk van, ugyanúgy, mint a mindennapi növényeknél és állatoknál az "edény" kellő fizikai megzavarása gyorsan életének elvesztéséhez vezethet kérdés.
A sejteket körülvevő membrán rendkívül jól végzi munkáját, több száz millió éven keresztül megtartotta ugyanolyan alapformáját a Föld minden életében. De ez nem mágikus akadály, és különféle erők halálosan megzavarhatják, ami a sejt és a tartalma ugyanúgy, mint mondjuk egy gumilabda, amelyet lével és gyümölcsökkel túlteljesítenek, majd felpattannak.
Sejthasadás ez egy sejt szétbontása valamilyen külső erő hatására. Bár ez a sejt számára végzetes, vannak olyan helyzetek, amikor az emberi tudósok egy sejtet vagy sejteket fel akarnak lizálni, hogy a tartalomhoz juthassanak anélkül, hogy elpusztítanák azokat. (Gondoljunk olyan régi bankrablókra, ahol a rosszfiúk egy boltozatot próbálnak felrobbantani, anélkül, hogy a benne lévő pénzt felégetnék.) A
lízis oldat, más néven a lízis puffer, az egyik a sokféle módszer ennek megvalósítására.A sejtek alkotóelemei: Mi a Lyse?
A sejtek két alapvető típusba sorolhatók, tükrözve a két taxonómiai területet az elágazó életfa "gyökerénél": prokarióta és eukarióta, a megfelelő domainekkel Prokaryota (baktériumok és más egysejtű vagy egysejtű szervezetek) és Eukaryota (növények, állatok, protiszták és gombák, közülük nagyon kevés egysejtű).
A prokarióta sejtekben általában alig van több, mint az összes élő sejtben megtalálható négy elem: a sejt membrán, a citoplazma (a sejt belsejének legnagyobb részét képező "goo"), genetikai anyag formájában DNS (dezoxiribonukleinsav) és riboszómák fehérjék előállításához. Az eukarióta sejtek viszont rengeteg más tulajdonságot tartalmaznak, köztük a DNS körüli magot.
Az eukarióta sejteket a prokarióta sejtektől elválasztó fő jellemző, hogy az eukarióta sejtek membránhoz kötöttek sejtszervecskék. Az e struktúrák körüli plazmamembrán gyakorlatilag megegyezik a sejt egészét körülvevő membránnal, és ezért azonos típusú fizikai és kémiai fenyegetéseknek vannak kitéve.
Valójában egyfajta organelle, az úgynevezett a lizoszóma, egyetlen célja a sejtanyagcsere salakanyagainak feloldása, hogy megszabaduljon tőlük.
A sejtek lízisének alapjai
A sejtlízis e cikk kapcsán a sejtek ember általi célirányos lízisére vonatkozik, hogy a tartalma sértetlen legyen, nemcsak a lízis fizikai vagy kémiai eseményére. Melyek azok a sejten belüli dolgok, amelyekhez a tudósok és mások hozzáférést szeretnének?
Ha eszedbe nem jut valami ok a fejtetőn kívül, vegye fontolóra egy sejtnek azt a részét, amelyet úgy lát, hogy többé-kevésbé működik, mint az agya. Ez lenne az atommag (eukariótákban) a DNS agglomerációjának némileg hasonlít egy membránmentes, diffúz magra (prokariótákban).
A genetikai anyag valós értelemben "memóriával rendelkezik", mivel az információkat ugyanúgy megőrzi, mint az elméd, bár különböző folyamatokat használ. A DNS ezért felbecsülhetetlen célpontja azoknak a tudományos dolgozóknak, akiknek lízis módszerrel ép ép sejtekből kell kinyerniük.
A sejtek számos más anyagot tartalmaznak, amelyek érdekesek lehetnek az orvosi és egyéb kutatók és laboratóriumi dolgozók számára, beleértve a DNS testvérét is RNS (ribonukleinsav) és sokféle fehérje, hormon és más makromolekula. A fehérjekivonást az alábbiakban tárgyaljuk.
Sejtlízis meghatározása és típusai
A lízis egyszerűen az a folyamat, hogy mikroszkópos szinten elszakad valami. Ez lényegében ugyanazt jelenti, mint az "oldódás", azzal a különbséggel, hogy nem láthatja, hogy szabad szemmel megtörténik. A tudósoknak és másoknak ma már számos módja van a sejtek lizálására stratégiai célból.
(Ne feledje, hogy míg egy sejt elpusztul, amikor el van lizálva, ez nem azt jelenti, hogy a "lyse" egyenértékű a "megsemmisítéssel".)
A sejtek lízisének ezen módszerei általában a következők: mechanikai és nem mechanikus lizálási módszerek, amelyek közül az utóbbi három magában foglalja fizikai, kémiai és biológiai a sejt lízisének kiváltása. Sejtlízis pufferoldat használata kémiai módszernek minősül.
A sejtek lízisének mechanikai formái
A sejt mechanikai megzavarása a gyöngymalom, amelyben a kis üveg-, fém- vagy kerámiagömböket nagy sebességgel rázzuk fel a kérdéses sejtek folyékony keverékével együtt. Ebben a módszerben a gyöngyök egyszerűen feltörik a sejteket.
Alternatív megoldásként szonikálás, vagy a hanghullámok használata egy másfajta hatékony sejtmembrán-szétesést biztosít egy mechanikus berendezés révén, amely hatékony lehet. Ezeknek a hanghullámoknak a frekvenciája körülbelül 20-50 kHz, vagy 20 000-50 000 ütés másodpercenként. A módszer zajos, és elegendő hőt is létrehoz ahhoz, hogy ez a módszer különösen hőérzékeny anyagok esetén zavaró legyen.
A sejtek lízisének egyéb formái
Fizikai lízis:Ozmotikus sokk a sejtek lizálásának egyik módja; csökkenti a sejtek ionos "húzóerejét", aminek következtében a víz elhagyhatja a táptalajt és áramolhat a sejtekbe. Ez viszont a sejtek duzzadását és felrepedését okozhatja. Felületaktív anyagok egyfajta mosószer, amely felhasználható a sejtmembránok megbontására ebben a folyamatban.
A legtöbb baktériumok, az élesztő és a növényi szövetek azonban ellenállnak az ozmotikus sokkoknak sejtfaluknak köszönhetően, amelynek az eukarióta sejtek általában hiányoznak. Ennek eredményeként általában erősebb megszakítási technikákra van szükség.
A sejtbomba a sejtek megbontásának másik fizikai eszköze. Itt a sejteket nagyon nagy nyomás alá helyezik (legfeljebb 25 000 font / négyzet hüvelyk, vagyis körülbelül 170 millió passzal). Amikor a nyomás gyorsan felszabadul, a hirtelen nyomásváltozás azt eredményezi, hogy a sejtekben feloldódott gázok buborékként szabadulnak fel. Ez pedig felszakítja a cellákat.
Biológiai lízis:Enzimek hasznos lehet a baktériumok sejtfalak lebontásában. A lizozim például nagyon hasznos a baktériumok sejtfalának lebontására, amely erősebb gátat jelent, mint a sejtmembrán. Egyéb enzimek általában a celluláz (amely lebontja a keményítőt) és a proteázok (amelyek lebontják a fehérjéket).
Kémiai lízis: A tisztítószereket, amint azt megjegyeztük, a sejtek lízisének ozmotikus sokkos módszere során alkalmazzák, de önálló sejtek lízisében is alkalmazhatók, kizárólag kémiai oldat alkalmazásával. Ezek mosószerek dolgozzon egyszerűen azáltal, hogy a fehérjéket beágyazza sejt membrán (amely főleg foszfát és lipidek) jobban oldódik, megkönnyítve a membrán egészének lebomlását.
Mi van a Lysis Buffer-ben?
A "sejtlízis oldat" kifejezést néha, bár nem mindig, felváltva használják a "lízis pufferrel". Tehát hasznos tudni a konkrétat egy olyan vegyi koktél összetevői, amelyet kifejezetten a sejtmembrán lebontására terveztek a sejt integritásának veszélyeztetése nélkül tartalmát.
Egy tipikus lízispuffer puffersók keverékét tartalmazhatja, például a következőket:
- 50 mM Tris-HCl, pH 7,5 (ipari puffer enyhén lúgos vagy bázikus, pH vagy hidrogénion szinttel)
- 100 mM NaCl (konyhasó)
- 1 mM DTT (kifejezetten fehérjékhez)
- 5% glicerin (cukoralkohol és a lipidek "gerince")
Fehérje-extrakciós technika
A fehérjekivonás elég egyszerű folyamat, legalábbis elvileg. Először is azokat a sejteket lizálják, amelyekből egy specifikus fehérje származik. A fent leírt módszerek közül bármelyiket választják, ha a fehérjét összegyűjtik, akkor az megtörténik általában el kell különíteni a sok háttér-anyagtól, amely legalábbis a jelenlegi célokból az nem kívánt.
Például, nukleinsavak (DNS és RNS) szinte mindig bejutnak a lizátum, vagy a felszabadult sejt tartalmát tartalmazó oldat. Speciális kémiai készítmények használhatók a nukleinsav "lemosására" az oldatból, és főleg fehérjét hagyhatnak maguk után. A további kémiai és fizikai lépések egyre nagyobb tisztaságot eredményeznek az összegyűjtött fehérjében.