Сврха раствора за ћелијску лизу

Ћелије су основне јединице живота, јер су најједноставнији различити биолошки „објекти“ који носе главна својства повезана са животом, попут репродукције и метаболизма. Као самостални ентитети, они имају добро дефинисан физички облик, баш као и код свакодневних биљака и животиња, довољан физички поремећај овог „пловила“ може брзо довести до губитка живота организма у питање.

Мембрана која окружује ћелије изузетно добро обавља свој посао, одржавајући свој основни облик у читавом животу на Земљи стотинама милиона година. Али то није магична баријера и може је смртно пореметити разне врсте сила, што доводи до распада ћелија и његов садржај на исти начин као рецимо гумени балон који је препуњен соком и воћем, а затим искочи.

Лиза ћелија да ли је ово разбијање ћелије неком спољном силом. Иако је кобно за ћелију, постоје одређене ситуације у којима људски научници желе да лизирају ћелију или ћелије како би дошли до садржаја, а да их не униште. (Помислите на старе филмове о банкроберима где негативци покушавају да дигну у ваздух трезор, а да новац изнутра не спале.) А.

Ћелије долазе у два основна типа, одражавајући два таксономска домена у „корену“ гранајућег стабла живота: прокариотски и еукариотски, са одговарајућим доменима Прокариота (бактерије и други једноћелијски или једноћелијски организми) и Еукариота (биљке, животиње, протисти и гљиве, врло мали број њих је једноћелијски).

Прокариотске ћелије обично имају мало више од четири елемента заједничка свим живим ћелијама: а ћелијске мембране, а цитоплазме („гоо“ који чини већину унутрашњости ћелије), генетски материјал у облику ДНК (деоксирибонуклеинска киселина) и рибосоми за стварање протеина. Еукариотске ћелије, с друге стране, садрже пуно других карактеристика, укључујући језгро око своје ДНК.

Главна карактеристика која раздваја еукариотске ћелије од прокарионтских ћелија је та што су еукариотске ћелије везане за мембрану органеле. Плазма мембрана око ових структура је готово идентична оној око ћелије у целини, па су стога осетљиве на исте врсте физичких и хемијских претњи.

У ствари, једна врста органела, названа а лизозом, има једину сврху да раствара отпадне продукте ћелијског метаболизма да би их се решио.

Лиза ћелија, у контексту овог чланка, односиће се на сврсисходну лизу ћелија од стране људи, тако да се садржај може добити нетакнут, а не само на физички или хемијски догађај лизе. Које су неке ствари унутар ћелија којима би научници и други можда желели да приступе?

Ако не можете да смислите разлог са врха главе, размислите о делу ћелије за који видите да функционише мање или више као његов мозак. То би било језгро (код еукариота) агломерације ДНК која помало личи на мембранско, дифузно језгро (у прокариотима).

Генетски материјал има „памћење“ у правом смислу, јер чува информације слично као што то чини ваш ум, иако користи различите процесе. ДНК је стога непроцењива мета научних радника који треба да је изваде из нетакнутих ћелија методом лизе.

Ћелије садрже низ других супстанци од интереса за медицинске и друге истраживаче и лабораторијске раднике, укључујући ДНК сестру РНК (рибонуклеинска киселина) и разне протеине, хормоне и друге макромолекуле. О екстракцији протеина се посебно говори у наставку.

Лиза је једноставно процес разбијања нечега на микроскопском нивоу. То у суштини значи исто што и „растварање“, само што не можете да видите да се то догађа вашим непомичним оком. Научници и други сада имају разне начине за лизирање ћелија у стратешке сврхе.

(Запамтите, док ћелија умире кад је лизирана, то не значи да је „лиза“ еквивалентна „уништавању“.)

Генерално, ове методе ћелијске лизе укључују механички и не-механичке методе лизирања, укључујући последње три физичке, хемијске и биолошке средство за постизање лизе ћелија. Коришћење пуферског раствора за лизу ћелија квалификује се као хемијска метода.

Механички поремећај ћелије може имати облик а млин за перле, у којем се мале стаклене, металне или керамичке сфере мућкају великом брзином заједно са течном мешавином ћелија од интереса. У овој методи, перле једноставно разбијају ћелије.

Алтернативно, соницатион, или употреба звучних таласа, пружа другачију врсту ефикасног прекида ћелијске мембране путем механичког апарата који може бити ефикасан. Ови звучни таласи имају фреквенцију од око 20 до 50 кХз или од 20 000 до 50 000 откуцаја у секунди. Метода је бучна и такође ствара довољно топлоте да учини ову методу проблематичном за посебно осетљиве материјале.

Физичка лиза:Осмотски шок је један од начина лизирања ћелија; смањује јонско „повлачење“ медија у којем се налазе ћелије, што може довести до тога да вода напусти медијум и тече у ћелије. То заузврат може проузроковати да ћелије набрекну и пукну. Сурфактанти су врста детерџента који се у овом процесу могу користити за нарушавање ћелијских мембрана.

Већина бактерија, квасац и биљна ткива су, међутим, отпорни на осмотске шокове захваљујући својим ћелијским зидовима, који еукариотским ћелијама по правилу недостају. Као резултат тога, обично су потребне јаче технике ометања.

А. ћелијска бомба је још једно физичко средство за ометање ћелија. Овде се ћелије стављају под врло високим притиском (до 25.000 фунти по квадратном инчу, или око 170 милиона паскала). Када се притисак брзо ослобађа, изненадна промена притиска доводи до тога да се гасови који су се растворили у ћелијама ослобађају као мехурићи. Ово заузврат отвара ћелије.

Биолошка лиза:Ензими може бити корисно у помагању разградње ћелијских зидова бактерија. На пример, лизозим је веома користан за разградњу ћелијског зида бактерија, што је чвршћа баријера од ћелијске мембране. Остало ензими обично се користе целулаза (која разграђује скроб) и протеазе (које разграђују протеине).

Хемијска лиза: Детерџенти се, као што је напоменуто, користе током методе осмотског шока лизом ћелија, али се такође могу користити и у самосталној лизи ћелија само употребом хемијског раствора. Ове детерџенти раде једноставно стварањем протеина уграђених у ћелијске мембране (који је углавном фосфат и липиди) растворљивији, што олакшава разградњу мембране у целини.

Термин „раствор за лизу ћелија“ се понекад, иако не увек, користи наизменично са „пуфером за лизу“. Стога је корисно знати конкретно састојци хемијског коктела дизајнирани посебно за разградњу ћелијске мембране без нарушавања интегритета ћелије садржај.

Типични пуфер за лизу може садржати мешавину пуферских соли, као што је следеће:

• 50 мМ Трис-ХЦл пХ 7,5 (индустријски пуфер са благо алкалним или базичним нивоом пХ или јона водоника)
• 100 мМ НаЦл (кухињска со)
• 1 мМ ДТТ (посебно за протеине)
• 5% глицерола (шећерни алкохол и "окосница" липида)

Екстракција протеина је довољно једноставан процес, бар у принципу. Прво се лизирају ћелије из којих ће се узети одређени протеин. Која год од горе описаних метода буде изабрана, једном када се протеин сакупи, биће обично треба да буде одвојен од пуно позадине која је, барем за садашње сврхе нежељени.

На пример, нуклеинске киселине (ДНК и РНК) се готово увек пробију у лизата, или раствор који садржи ослобођени садржај ћелије. Посебни хемијски препарати се могу користити за „испирање“ нуклеинске киселине из раствора и остављање углавном протеина иза себе. Додатни хемијски и физички кораци довешће до веће и веће чистоће сакупљаног протеина.