Lyse è una parola che deriva dal greco e significa semplicemente "spaccare" o "esplodere". riguarda ciò che accade alle cellule in un tampone di lisi, una soluzione che le apre per estrarne Contenuti. Gli scienziati usano i tamponi di lisi quando estraggono il DNA o le proteine dalle cellule per l'analisi, specialmente nel caso dei batteri. Il tipo di tampone di lisi cellulare varia a seconda del tipo di esperimento, sebbene le seguenti siano alcune scelte comuni.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I tamponi di lisi aiutano a rompere le celle aperte, quindi è possibile accedere o rimuovere il loro contenuto. Alcuni esempi includono sali, detergenti, agenti chelanti e inibitori e alcuni prodotti chimici alcalini.
Tampone e Sale
I tamponi stabilizzano il pH mentre le cellule si dividono. Tris-HCL è una delle sostanze chimiche più comuni per il tampone a pH 8. L'HEPES è un'altra sostanza chimica tampone comune in questi esperimenti. Il sale di cloruro di sodio può anche aumentare la forza ionica, la concentrazione totale di soluti all'esterno delle cellule. Quest'ultimo punto ha una certa importanza poiché l'acqua può diffondersi attraverso le membrane cellulari da regioni a bassa concentrazione di soluti a regioni ad alta concentrazione di soluti.
Detergenti Dissolventi
I detergenti dissolvono le membrane cellulari in modo che il contenuto delle cellule possa fuoriuscire. La struttura molecolare ha e anfipatica (cioè molecole con un'estremità che interagisce prontamente con le molecole d'acqua mentre l'altra estremità idrofoba o "timorosa dell'acqua" no). Possono dissolvere i grassi formando micelle, piccoli ammassi in cui le code idrofobe delle molecole detergenti puntano verso l'interno verso le molecole di grasso. I detergenti comuni includono sodio dodecil solfato o SDS, NP-40 e tritonX.
Agenti chelanti e inibitori
I tamponi di lisi in genere includono anche agenti chelanti come l'acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) o l'acido etilenglicole tetraacetico (EGTA). Queste sostanze chimiche si legano agli ioni metallici con due cariche positive (ad esempio magnesio e calcio), rendendole così non disponibili per altre reazioni. Molte DNAsi (proteine che masticano il DNA) e proteasi (proteine che tagliano altre proteine) hanno bisogno di ioni magnesio per funzione, quindi privandoli di questo ingrediente chiave, EDTA ed EGTA aiutano a ridurre il livello di proteasi o DNAsi attività. Tuttavia, non lo escludono completamente e alcune proteasi non dipendono dai cofattori di magnesio, quindi i tamponi di lisi a volte includono anche sostanze chimiche chiamate inibitori della proteasi, che si legano alle proteasi e ne impediscono il funzionamento propriamente.
Lisi alcalina
La lisi alcalina, una tecnica molto comune per purificare i plasmidi dai batteri, prevede tre soluzioni. Il primo contiene glucosio, tampone tris-HCL, EDTA e RNAsi. Il glucosio crea un'alta concentrazione di soluti al di fuori dei batteri, quindi diventano un po' flaccidi, il che li rende più facili da lisare. L'EDTA e il tris-HCL funzionano come già descritto, mentre l'RNAsi masticherà qualsiasi RNA all'interno della cellula per toglierlo di mezzo. La seconda soluzione effettivamente lisa le cellule. Questo contiene detergente SDS e NaOH, che aumenta il pH a 12 o superiore, denaturando le proteine all'interno della cellula e provocando la separazione del DNA in singoli filamenti. La terza soluzione contiene acetato di potassio per ripristinare il pH a un livello più neutro in modo che i filamenti di DNA plasmidico possano tornare insieme. Nel frattempo, le proteine denaturate si aggregano e precipitano, mentre gli ioni dodecil-solfato vengono insieme agli ioni potassio per formare un composto insolubile, anch'esso precipitato dalla soluzione.