Lyse é uma palavra que vem do grego e significa apenas "dividir" ou "estourar". Apropriadamente, os termos refere-se ao que acontece com as células em um tampão de lise, uma solução que os quebra para extrair seus conteúdo. Os cientistas usam buffers de lise ao extrair DNA ou proteínas de células para análise, especialmente no caso de bactérias. O tipo de tampão de lise celular varia dependendo do tipo de experimento, embora as opções a seguir sejam comuns.
TL; DR (muito longo; Não li)
Os buffers de lise ajudam a quebrar as células abertas, para que seu conteúdo possa ser acessado ou removido. Alguns exemplos incluem sais, detergentes, agentes quelantes e inibidores e alguns produtos químicos alcalinos.
Tampão e Sal
Os buffers estabilizam o pH enquanto as células se dividem. Tris-HCL é um dos produtos químicos mais comuns para tamponamento em pH 8. HEPES é outro químico tampão comum nesses experimentos. O sal de cloreto de sódio também pode aumentar a força iônica, a concentração total de solutos fora das células. Este último ponto tem alguma importância, uma vez que a água pode se difundir através das membranas celulares de regiões de baixa concentração de soluto para regiões de alta concentração de soluto.
Detergentes Dissolventes
Os detergentes dissolvem as membranas celulares para que o conteúdo da célula possa escapar. A estrutura molecular possui e anfipática (isto é, moléculas com uma extremidade que interage prontamente com as moléculas de água, enquanto a outra extremidade hidrofóbica ou "temerosa de água" não). Eles podem dissolver gorduras formando micelas, pequenos aglomerados onde as caudas hidrofóbicas das moléculas de detergente apontam para dentro em direção às moléculas de gordura. Detergentes comuns incluem dodecil sulfato de sódio ou SDS, NP-40 e tritonX.
Agentes Quelantes e Inibidores
Os tampões de lise normalmente também incluem agentes quelantes como ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) ou ácido etilenoglicol tetraacético (EGTA). Esses produtos químicos se ligam a íons metálicos com duas cargas positivas (por exemplo, magnésio e cálcio), tornando-os indisponíveis para outras reações. Muitos DNAses (proteínas que mastigam o DNA) e proteases (proteínas que cortam outras proteínas) precisam de íons de magnésio para função, privando-os deste ingrediente chave, EDTA e EGTA ajudam a reduzir o nível de protease ou DNAse atividade. Eles não descartam completamente, no entanto, e algumas proteases não dependem de cofatores de magnésio, portanto, os tampões de lise às vezes também incluem produtos químicos chamados inibidores de protease, que se ligam às proteases e as impedem de funcionar devidamente.
Lise Alcalina
A lise alcalina, uma técnica muito comum para purificar plasmídeos de bactérias, envolve três soluções. O primeiro contém glicose, tampão tris-HCL, EDTA e RNAses. A glicose cria uma alta concentração de soluto fora das bactérias, de modo que elas se tornam um pouco flácidas, o que as torna mais fáceis de lisar. O EDTA e o tris-HCL funcionam como já descrito, enquanto a RNAse mastiga qualquer RNA dentro da célula para retirá-lo do caminho. A segunda solução realmente lise as células. Este contém detergente SDS e NaOH, que eleva o pH para 12 ou mais, desnaturando as proteínas dentro da célula e fazendo com que o DNA se separe em fitas simples. A terceira solução contém acetato de potássio para restaurar o pH a um nível mais neutro para que as fitas de DNA do plasmídeo possam se juntar novamente. Nesse ínterim, as proteínas desnaturadas se aglomeram e precipitam, enquanto os íons dodecil-sulfato vêm junto com os íons de potássio para formar um composto insolúvel, que também precipita da solução.