Призначення розчину для лізису клітин

Клітини є основними одиницями життя, оскільки це найпростіші відмінні повторювані біологічні «об’єкти», що мають основні властивості, пов’язані з життям, такі як розмноження та обмін речовин. Як самодостатні сутності, вони мають чітко визначену фізичну форму, як і у повсякденних рослин і тварин, достатнє фізичне порушення цього "судна" може швидко призвести до втрати життя організму в Росії питання.

Мембрана, яка оточує клітини, надзвичайно добре виконує свою роботу, зберігаючи свою основну форму у всьому житті на Землі протягом сотень мільйонів років. Але це не магічний бар'єр, і він може бути смертельно порушений різними видами сил, що призведе до розпаду клітинку і його вміст так само, як, скажімо, гумова куля, яка переповнена соком і фруктами, а потім з’являється.

Лізис клітин це розбиття клітини якоюсь зовнішньою силою. Хоча це смертельно для клітини, існують певні ситуації, коли вчені-люди хочуть лізувати клітину або клітини, щоб дістати вміст, не знищуючи їх. (Подумайте про старі фільми про банківських гравців, де погані намагаються підірвати сховище, не спалюючи грошей усередині.) A

Клітини бувають двох основних типів, що відображають два таксономічні домени в "корені" гіллястого дерева життя: прокаріотичний і еукаріотичний, з відповідними доменами Прокаріота (бактерії та інші одноклітинні, або одноклітинні організми) і Еукаріота (рослини, тварини, протисти та гриби, дуже мало з них одноклітинні).

Клітини прокаріотів зазвичай мають для них трохи більше, ніж чотири елементи, загальні для всіх живих клітин: а клітинна мембрана, a цитоплазма ("мух", що становить більшу частину клітинного інтер'єру), генетичний матеріал у формі ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) та рибосоми для одержання білків. Еукаріотичні клітини, навпаки, містять багато інших особливостей, включаючи ядро ​​навколо своєї ДНК.

Основною характеристикою, що відокремлює клітини еукаріотів від клітин прокаріотів, є те, що клітини еукаріотів мають мембранну зв'язок органели. Плазматична мембрана навколо цих структур практично ідентична мембрані навколо клітини в цілому, і, отже, вони вразливі до тих самих видів фізичних та хімічних загроз.

Насправді один вид органел, званий a лізосома, є єдиною метою розчинення відходів клітинного метаболізму для їх позбавлення.

У контексті цієї статті клітинний лізис стосуватиметься цілеспрямованого лізису клітин людьми, щоб вміст можна було отримати цілим, а не лише фізичну чи хімічну подію лізису. Які речі всередині клітин можуть отримати доступ до вчених та інших?

Якщо ви не можете придумати причини з маківки, розгляньте частину клітини, яка, на вашу думку, функціонує більш-менш як її мозок. Це було б ядро (у еукаріотів) агломерації ДНК, що чимось нагадує безмембранне, дифузне ядро ​​(у прокаріотів).

Генетичний матеріал має "пам'ять" у реальному розумінні, оскільки він зберігає інформацію так само, як і ваш розум, хоча і використовує різні процеси. Отже, ДНК є неоціненною мішенню наукових працівників, яким потрібно витягти її з клітин неушкодженими методом лізису.

Клітини містять безліч інших речовин, що представляють інтерес для медичних та інших дослідників та працівників лабораторій, включаючи рідного сестру ДНК РНК (рибонуклеїнова кислота) і різноманітні білки, гормони та інші макромолекули. Екстракція білка конкретно обговорюється нижче.

Лізис - це просто процес розбиття чогось на мікроскопічному рівні. Це означає по суті те саме, що "розчинення", за винятком того, що ви не можете бачити, як це відбувається своїм неозброєним оком. Зараз вчені та інші мають різні способи лізувати клітини для стратегічних цілей.

(Пам’ятайте, хоча клітина гине, коли вона лізується, це не означає, що «ліза» еквівалентна «руйнувати»).

Як правило, ці методи лізису клітин включають механічні і немеханічні методи лізингу, причому останні три включають фізичні, хімічні та біологічні засіб, що сприяє лізису клітин. Використання буферного розчину для лізису клітин кваліфікується як хімічний метод.

Механічне порушення клітини може мати форму a бісерний млин, в якому невеликі скляні, металеві або керамічні сфери струшують на високій швидкості разом з рідкою сумішшю клітин, що нас цікавлять. При цьому методі намистини просто розбивають клітини.

Як варіант, ультразвук, або використання звукових хвиль, забезпечує інший тип ефективного руйнування клітинної мембрани через механічний прилад, який може бути ефективним. Ці звукові хвилі мають частоту приблизно від 20 до 50 кГц, або від 20 000 до 50 000 ударів в секунду. Метод є шумним, а також створює достатньо тепла, щоб зробити цей метод складним для особливо чутливих до тепла матеріалів.

Фізичний лізис:Осмотичний шок є одним із способів лізувати клітини; це знижує іонну «тягу» середовища, в якому знаходяться клітини, що може призвести до того, що вода залишає середовище і надходить у клітини. Це, в свою чергу, може призвести до набрякання та розриву клітин. ПАР є своєрідним миючим засобом, який може використовуватися для руйнування клітинних мембран у цьому процесі.

Більшість бактерії, дріжджі та рослинні тканини, однак, стійкі до осмотичних шоків завдяки своїм клітинним стінкам, яких у клітин еукаріотів, як правило, бракує. Як результат, як правило, потрібні сильніші методи руйнування.

A клітинна бомба є ще одним фізичним засобом руйнування клітин. Тут клітини розміщуються під дуже високим тиском (до 25000 фунтів на квадратний дюйм, або близько 170 мільйонів паскалів). Коли тиск швидко знижується, різка зміна тиску призводить до того, що гази, що розчинилися в клітинах, виділяються у вигляді бульбашок. Це в свою чергу розриває клітини.

Біологічний лізис:Ферменти може бути корисним для сприяння деградації клітинних стінок бактерій. Наприклад, лізоцим дуже корисний для руйнування клітинної стінки бактерій, що є міцнішим бар'єром, ніж клітинна мембрана. Інший ферменти зазвичай використовуються целюлаза (яка розкладає крохмаль) і протеази (які розкладають білки).

Хімічний лізис: Як зазначалося, миючі засоби використовуються під час осмотично-шокового методу лізису клітин, але також можуть бути використані в автономному лізисі клітин лише за допомогою хімічного розчину. Ці миючі засоби працюють, просто роблячи білки, вбудовані в клітинна мембрана (це переважно фосфати та ліпіди) більш розчинні, що полегшує деградацію мембрани в цілому.

Термін "розчин для лізису клітин" іноді, хоча і не завжди, використовують як взаємозамінний термін "буфер лізису". Тож корисно знати конкретне інгредієнти хімічного коктейлю, розробленого спеціально для руйнування клітинної мембрани без порушення цілісності клітини вмісту.

Типовий буфер для лізису може містити суміш буферних солей, таку як наступне:

• 50 мМ трис-HCl рН 7,5 (промисловий буфер зі слаболужним або основним рівнем рН або іонів водню)
• 100 мМ NaCl (кухонна сіль)
• 1 мМ DTT (спеціально для білків)
• 5% гліцерин (цукровий спирт і "кістяк" ліпідів)

Екстракція білка - це досить простий процес, принаймні в принципі. Спочатку лізуються клітини, з яких буде взятий конкретний білок. Який би з вищеописаних методів не був обраний, як тільки білок буде зібраний, він буде як правило, їх потрібно відокремлювати від великої кількості фонової речовини, яка, принаймні для сучасних цілей, є небажаний.

Наприклад, нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК) майже завжди пробиваються в лізат, або розчин, що містить звільнений вміст клітин. Спеціальні хімічні препарати можуть бути використані для «змивання» нуклеїнової кислоти з розчину і залишення здебільшого білка. Додаткові хімічні та фізичні дії призведуть до все більшої та більшої чистоти зібраного білка.