უჯრედების ლიზისის ხსნარის დანიშნულება

უჯრედები სიცოცხლის ძირითადი ერთეულებია, რადგან ისინი უმარტივესი მკაფიო გამეორებადი ბიოლოგიური "ობიექტები" არიან, რომლებსაც აქვთ სიცოცხლესთან დაკავშირებული ძირითადი თვისებები, როგორიცაა გამრავლება და მეტაბოლიზმი. როგორც თვითკმარი სუბიექტები, მათ აქვთ მკაფიოდ განსაზღვრული ფიზიკური ფორმა, ისევე როგორც ყოველდღიურ მცენარეებთან და ცხოველებმა, ამ "ჭურჭლის" საკმარისმა ფიზიკურმა დარღვევამ შეიძლება სწრაფად გამოიწვიოს ორგანიზმის სიცოცხლის დაკარგვა კითხვა.

გარსის მიმდებარე უჯრედები ასრულებენ თავის საქმეს ძალიან კარგად, რადგან ასობით მილიონი წლის განმავლობაში დედამიწაზე შენარჩუნებული ჰქონდა იგივე ძირითადი ფორმა. მაგრამ ეს არ არის ჯადოსნური ბარიერი და ის შეიძლება ლეტალურად დაირღვეს სხვადასხვა სახის ძალების მიერ, რაც გამოიწვევს საკანი და მისი შინაარსი ისევე, როგორც, ვთქვათ, რეზინის ბუშტი, რომელიც ზედმეტად ივსება წვენითა და ხილით, შემდეგ კი გამოდის.

უჯრედების ლიზი არის თუ არა ეს უჯრედის დაშლა რაღაც გარეგანი ძალის მიერ. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ფატალურია უჯრედისთვის, არსებობს გარკვეული სიტუაციები, როდესაც ადამიანის მეცნიერებს სურთ უჯრედის ან უჯრედების ლიზირება, რათა მიიღონ შინაარსი მათ განადგურების გარეშე. (იფიქრეთ ბანკირის ძველ ფილმებზე, სადაც ცუდი ბიჭები ცდილობენ სარდაფის აფეთქებას, შიგნით ფულის დაწვის გარეშე.) ა

უჯრედები გვხვდება ორი ძირითადი ტიპისა და ასახავს ორ ტაქსონომიურ დომენს ცხოვრების ტოტის ხის "ფესვთან": პროკარიოტული და ეუკარიოტულიშესაბამისი დომენებით პროკარიოტა (ბაქტერიები და სხვა ერთუჯრედიანი, ან ერთუჯრედიანი ორგანიზმები) და ეუკარიოტა (მცენარეები, ცხოველები, პროტისტები და სოკოები, მათგან ძალიან ცოტაა ერთუჯრედიანი).

პროკარიოტულ უჯრედებს, ჩვეულებრივ, ცოტა მეტი აქვთ, ვიდრე ყველა ცოცხალი უჯრედისთვის დამახასიათებელი ოთხი ელემენტი: უჯრედის მემბრანა, ა ციტოპლაზმა ("გუ", რომელიც ქმნის უჯრედის შინაგან უმეტეს ნაწილს), გენეტიკური მასალა სახით დნმ (დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა) და რიბოსომები ცილების დასამზადებლად. ევკარიოტული უჯრედები შეიცავს უამრავ სხვა მახასიათებელს, მათ შორის ბირთვს მათი დნმ-ის გარშემო.

ეუკარიოტული უჯრედების პროკარიოტული უჯრედებისგან გამყოფი ძირითადი მახასიათებელია ის, რომ ეუკარიოტულ უჯრედებს აქვთ გარსით შეკრული ორგანელები. ამ სტრუქტურების გარშემო პლაზმური მემბრანა პრაქტიკულად იდენტურია მთლიანად უჯრედის გარშემო და, შესაბამისად, ისინი დაუცველები არიან იმავე სახის ფიზიკური და ქიმიური საფრთხეებისგან.

სინამდვილეში, ერთგვარი ორგანოს, ე.წ. ლიზოსომა, ერთადერთი მიზანი აქვს უჯრედების მეტაბოლიზმის ნარჩენების პროდუქტების დათხოვნას, მათი მოსაშორებლად.

უჯრედების ლიზი, ამ სტატიის კონტექსტში, გულისხმობს ადამიანის მიერ უჯრედების მიზანმიმართულ ლიზირებას, რათა შინაარსი იყოს ხელუხლებელი და არა მხოლოდ ლიზისის ფიზიკური ან ქიმიური მოვლენა. რა არის უჯრედების შიგნით რამდენიმე რამ, რისი დაშვებაც შეიძლება მეცნიერებსა და სხვებს სურდეთ?

თუ თავში ზემოდან ვერ იფიქრებთ მიზეზს, გაითვალისწინეთ უჯრედის ის ნაწილი, რომელსაც ტვინივით მეტნაკლებად ფუნქციონირებს. ეს იქნებოდა ბირთვი (ეუკარიოტებში) დნმ-ის აგლომერაციის გარკვეულწილად მსგავსი მემბრანისგან თავისუფალი, დიფუზიური ბირთვი (პროკარიოტებში).

გენეტიკურ მასალას აქვს "მეხსიერება" რეალური გაგებით, რადგან ის ინახავს ინფორმაციას, ისევე როგორც თქვენი გონება, თუმცა იყენებს სხვადასხვა პროცესებს. ამიტომ დნმ წარმოადგენს მეცნიერების მუშაკის ფასდაუდებელ მიზანს, რომელთაც სჭირდებათ ლიზიზის მეთოდის გამოყენებით ხელსაყრელი უჯრედებიდან მისი მოპოვება.

უჯრედები შეიცავს სხვადასხვა სახის ნივთიერებებს, რომლებიც სამედიცინო და სხვა მკვლევარებისა და ლაბორატორიის მუშაკებისათვის საინტერესოა, მათ შორის დნმ-ის და-ძმა RNA (რიბონუკლეინის მჟავა) და სხვადასხვა ცილები, ჰორმონები და სხვა მაკრომოლეკულები. ცილების მოპოვება კონკრეტულად განხილულია ქვემოთ.

ლიზი უბრალოდ მიკროსკოპულ დონეზე რაღაცის დაშლის პროცესია. ეს ნიშნავს არსებითად იგივე რაც "დათხოვნას" ნიშნავს, გარდა იმისა, რომ ვერ ხედავთ, რომ ეს ხდება თქვენი შეუიარაღებელი თვალით. მეცნიერებსა და სხვებს ახლა უჯრედების ლიზიზაციის მრავალფეროვანი გზა აქვთ სტრატეგიული მიზნით.

(გახსოვდეთ, სანამ უჯრედი იღუპება ლიზირების დროს, ეს არ ნიშნავს, რომ "ლიზი" ექვივალენტურია "განადგურებას").

საერთოდ, უჯრედის ლიზისის ეს მეთოდები მოიცავს მექანიკური და არამექანიკური ლიზირების მეთოდები, ამ უკანასკნელის სამი ჩათვლით ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური უჯრედის ლიზისის მოტანის საშუალება. უჯრედის ლიზისის ბუფერული ხსნარის გამოყენება ხდება როგორც ქიმიური მეთოდი.

უჯრედის მექანიკურმა დარღვევამ შეიძლება ა მძივების წისქვილი, რომელშიც მცირე მინის, ლითონის ან კერამიკული სფეროები მაღალი სიჩქარით ირყევა საინტერესო უჯრედების თხევადი ნარევით. ამ მეთოდით, მძივები უბრალოდ ხსნის უჯრედებს.

Ალტერნატიულად, sonication, ან ხმოვანი ტალღების გამოყენება, უზრუნველყოფს სხვადასხვა ტიპის ეფექტური უჯრედული მემბრანის მოშლას მექანიკური აპარატის საშუალებით, რომელიც შეიძლება ეფექტური იყოს. ამ ხმოვან ტალღებს აქვთ სიხშირე დაახლოებით 20 – დან 50 კჰც – მდე, ანუ 20 000 – დან 50 000 – ჯერ წამში. მეთოდი ხმაურიანია და ასევე ქმნის საკმარის სითბოს, რომ ეს მეთოდი პრობლემური გახდეს განსაკუთრებით სითბოს მგრძნობიარე მასალებისთვის.

ფიზიკური ლიზი:ოსმოსური შოკი უჯრედების ლიზირების ერთ-ერთი გზაა; იგი ამცირებს იმ იონურ "მიზიდვას", რომელშიც იმყოფებიან უჯრედები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს წყლის დატოვება და უჯრედებში ჩაედინება. ამან შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედების შეშუპება და ადიდებული. სურფაქტანტები არის ერთგვარი სარეცხი საშუალება, რომლის გამოყენება შესაძლებელია ამ პროცესში უჯრედის მემბრანის დასაშლელად.

ყველაზე ბაქტერიები, საფუარი და მცენარეული ქსოვილები, მდგრადია ოსმოსური შოკის მიმართ, უჯრედის კედლების წყალობით, რაც, როგორც წესი, არ აქვთ ევკარიოტულ უჯრედებს. როგორც წესი, საჭიროა უფრო ძლიერი ჩაშლის ტექნიკა.

ა უჯრედის ბომბი უჯრედების მოშლის კიდევ ერთი ფიზიკური საშუალებაა. აქ უჯრედები მოთავსებულია ძალიან მაღალი წნევის ქვეშ (25000 ფუნტ კვადრატულ დიუმზე, ანუ დაახლოებით 170 მილიონი პასკალი). როდესაც წნევა სწრაფად გამოთავისუფლდება, უეცარი წნევის ცვლილება იწვევს უჯრედებში გახსნილი გაზების გამოყოფას ბუშტების სახით. ეს თავის მხრივ არღვევს უჯრედებს.

ბიოლოგიური ლიზისი:ფერმენტები შეიძლება სასარგებლო იყოს ბაქტერიების უჯრედის კედლების დეგრადაციაში. მაგალითად, ლიზოციმი ძალიან სასარგებლოა ბაქტერიების უჯრედის კედლის გასანადგურებლად, რაც უჯრედის მემბრანისგან უფრო მყარი ბარიერია. სხვა ფერმენტები ჩვეულებრივ გამოიყენება ცელულაზა (რომელიც ამცირებს სახამებელს) და პროტეაზები (რომლებიც ამცირებენ ცილებს).

ქიმიური ლიზი: სარეცხი საშუალებები, როგორც აღინიშნა, გამოიყენება უჯრედის ლიზისის ოსმოსურ-შოკური მეთოდის დროს, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცალკეული უჯრედის ლიზისის დროს, მხოლოდ ქიმიური ხსნარის გამოყენებით. ესენი სარეცხი საშუალებები იმუშავეთ უბრალოდ პროტეინების მიღებით უჯრედის მემბრანა (რაც ძირითადად ფოსფატი და ლიპიდებია) უფრო ხსნადია, რაც მთლიან მემბრანის დეგრადირებას უადვილებს.

ტერმინი "უჯრედის ლიზისის ხსნარი" ზოგჯერ, თუმცა არა ყოველთვის, გამოიყენება "ლიზის ბუფერთან" ჩანაცვლებით. ამიტომ სასარგებლოა იცოდეთ კონკრეტული ქიმიური კოქტეილის ინგრედიენტები, რომლებიც შექმნილია უჯრედის მემბრანის დაშლისთვის, უჯრედის მთლიანობის დარღვევის გარეშე შინაარსი

ლიზისის ტიპიური ბუფერი შეიძლება შეიცავდეს ბუფერული მარილების ნარევს, როგორიცაა შემდეგი:

• 50 მმ Tris-HCl pH 7.5 (სამრეწველო ბუფერი ოდნავ ტუტე ან ძირითადი, pH ან წყალბადის იონის დონით)
• 100 მლ NaCl (სუფრის მარილი)
• 1 მმ DTT (სპეციალურად ცილებისთვის)
• 5% გლიცეროლი (შაქრის სპირტი და ლიპიდების "ხერხემალი")

ცილის მოპოვება არის საკმაოდ მარტივი პროცესი, ყოველ შემთხვევაში, პრინციპში. პირველი, ლიზირდება უჯრედები, საიდანაც მიიღება კონკრეტული ცილა. ზემოთ აღწერილი მეთოდებიდან რომელია შერჩეული, ცილის შეგროვების შემდეგ, იგი შეირჩევა ჩვეულებრივ, საჭიროა განცალკევდეს მრავალი ფონური საკითხისგან, რომლებიც, სულ მცირე, ამჟამინდელი მიზნებისთვის არის არასასურველი.

Მაგალითად, ნუკლეინის მჟავა (დნმ და რნმ) თითქმის ყოველთვის იღებენ გზას ლიზატი, ან ხსნარი, რომელიც შეიცავს უჯრედების განთავისუფლებულ შინაარსს. სპეციალური ქიმიური პრეპარატების საშუალებით შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნუკლეინის მჟავა ხსნარის "გასარეცხად" და ძირითადად ცილის დატოვებაზე დამატებითი ქიმიური და ფიზიკური ნაბიჯები გამოიწვევს შეგროვებული ცილის მეტ და მეტ სისუფთავეს.