Лизис ( / л aɪ с ɪ с / Л.Я. -sis ; греческий λύσις лизиса , «а потери» от λύειν lýein , «чтобы отвязать») является разрушение из мембраны из в клетке , часто вирусные , ферментативный или осмотическое (то есть, «литические» / л ɪ т ɪ к / LIT -ək ) механизмы , что компромисс ее целостности. Жидкость, содержащая содержимое лизированных клеток, называется лизатом.. В области молекулярной биологии , биохимии и клеточной биологии лабораторий, клеточные культуры могут быть подвергнуты лизису в процессе очистки их компонентов, как и в очистке белка , экстракции ДНК , экстракции РНК , или очистки органелл .
Многие виды бактерий подвергаются лизису ферментом лизоцимом , который содержится в слюне животных , яичном белке и других секретах . [1] Фаговые литические ферменты (лизины), образующиеся во время бактериофаговой инфекции, ответственны за способность этих вирусов лизировать бактериальные клетки. [2] Пенициллин и родственные β-лактамные антибиотики вызывают гибель бактерий в результате ферментно-опосредованного лизиса, который происходит после того, как лекарство заставляет бактерии образовывать дефектную клеточную стенку . [3] Если клеточная стенка полностью потеряна и пенициллин использовался награмположительные бактерии , тогда бактерия называется протопластом , но если пенициллин применялся на грамотрицательных бактериях , то она называется сферопластом .
Цитолиз [ править ]
Цитолиз происходит, когда клетка разрывается из-за осмотического дисбаланса, из-за которого избыток воды перемещается в клетку.
Цитолиз можно предотвратить с помощью нескольких различных механизмов, включая сократительную вакуоль, которая существует в некоторых парамециях , которые быстро откачивают воду из клетки. Цитолиз не происходит в нормальных условиях в растительных клетках, потому что растительные клетки имеют прочную клеточную стенку, которая содержит осмотическое давление или тургорное давление , которое в противном случае могло бы вызвать цитолиз.
Онколиз [ править ]
Онколиз относится к разрушению неопластических клеток или опухоли .
Он также используется для обозначения уменьшения отека . [4]
Плазмолиз [ править ]
Плазмолиз - это сокращение клеток внутри растений из-за потери воды из-за осмоса . В гипертонической среде клеточная мембрана отслаивается от клеточной стенки, и вакуоль разрушается. Эти клетки в конечном итоге увянут и умрут, если поток воды, вызванный осмосом, не сможет остановить сокращение клеточной мембраны . [5]
Иммунный ответ [ править ]
Гемоглобин эритроцитов выделяет свободные радикалы в ответ на патогены, когда они лизируются. Это может повредить болезнетворные микроорганизмы. [6] [7]
Приложения [ править ]
Лизис клеток используется в лабораториях для взлома клеток и очистки или дальнейшего изучения их содержимого. Лизис в лаборатории может зависеть от ферментов или моющими средств или других хаотропных агентов . Механическое разрушение клеточных мембран, например, путем многократного замораживания и оттаивания, обработки ультразвуком , давления или фильтрации, также может называться лизисом. Многие лабораторные эксперименты чувствительны к выбору механизма лизиса; часто желательно избегать механических сил сдвига, которые могут денатурировать или разрушать чувствительные макромолекулы, такие как белки и ДНК., и разные типы моющих средств могут дать разные результаты. Необработанный раствор сразу после лизиса, но перед дальнейшими стадиями экстракции часто называют неочищенным лизатом . [8] [9]
Например, лизис используется в вестерн- и саузерн-блоттинге для анализа состава конкретных белков , липидов и нуклеиновых кислот по отдельности или в виде комплексов . В зависимости от используемого моющего средства лизируются все или некоторые мембраны. Например, если лизируется только клеточная мембрана, то для сбора определенных органелл можно использовать градиентное центрифугирование . Лизис также используется для очистки белков , экстракции ДНК , и экстракции РНК . [8] [9]
Методы [ править ]
Химический лизис [ править ]
Этот метод использует химическое разрушение. Это самый популярный и простой подход. Химический лизис химически разрушает / солюбилизирует белки и липиды, присутствующие в мембране клеток-мишеней. [10]
Акустический лизис [ править ]
Этот метод использует ультразвуковые волны для создания областей высокого и низкого давления, которые вызывают кавитацию и, в свою очередь, лизис клеток. Хотя этот метод обычно оказывается чистым, он не является рентабельным и последовательным. [11]
Механический лизис [ править ]
Этот метод использует физическое проникновение, чтобы проколоть или разрезать клеточную мембрану. [12]
См. Также [ править ]
- Разрушение клеток
- Снятие кровли
- Зубчатость
- Гемолиз
- Лизогенный
- Ямчатый кератолиз
Ссылки [ править ]
- ^ П. Жоллес, изд. (1996). Лизоцимы - модельные ферменты в биохимии и биологии . Базель: Birkhäuser Verlag. С. 35–64. ISBN 978-3-7643-5121-2.
- ^ Нельсон, Д .; Лумис, Л .; Фишетти, Вирджиния (20 марта 2001 г.). «Предотвращение и устранение колонизации верхних дыхательных путей мышей стрептококками группы А с использованием литического фермента бактериофага» . Труды Национальной академии наук . 98 (7): 4107–12. Bibcode : 2001PNAS ... 98.4107N . DOI : 10.1073 / pnas.061038398 . PMC 31187 . PMID 11259652 .
- ^ Ученый, EM; Пратт, ВБ (2000). Противомикробные препараты (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета . стр. 61 -64.
- ^ «Онколиз» . Медицинский словарь . Фарлекс . Проверено 27 марта 2013 года .
- ^ "Wiley InterScience: Журналы: Новый Фитолог" . Новый фитолог . 126 : 571–591. DOI : 10.1111 / j.1469-8137.1994.tb02952.x . Архивировано из оригинального 22 мая 2011 года . Проверено 11 сентября 2008 .
- ^ Красные кровяные тельца не только переносят кислород. Новые открытия команды NUS показывают, что они также агрессивно атакуют бактерии. Архивировано 20 февраля 2009 г.в Wayback Machine , The Straits Times , 1 сентября 2007 г.
- ^ Цзян Н., Тан Н.С., Хо Б, Дин JL; Тан; Хо; Дин (октябрь 2007 г.). «Активные формы кислорода, генерируемые респираторным белком, как противомикробная стратегия». Иммунология природы . 8 (10): 1114–22. DOI : 10.1038 / ni1501 . PMID 17721536 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ a b Техническое руководство Thermo Scientific Pierce Cell Lysis (PDF) (2-е изд.). Thermo Scientific.
- ^ a b «Основное средство экспрессии и очистки белков: Очистка белков: экстракция и осветление» . Европейская лаборатория молекулярной биологии . Проверено 17 марта 2015 года .
- ^ Парк, Сын Мин; Сабур, Эндрю Ф; Хо Сон, Джун; Хун Ли, Санг; Ли, Люк (2014). «К интегрированной системе молекулярной диагностики (iMDx): принципы и приложения» . IEEE Transactions по биомедицинской инженерии . 61 (5): 1506–1521. DOI : 10.1109 / TBME.2014.2309119 . PMC 4141683 . PMID 24759281 .
- ^ Парк, Сын Мин; Сабур, Эндрю Ф; Хо Сон, Джун; Хун Ли, Санг; Ли, Люк (2014). «К интегрированной системе молекулярной диагностики (iMDx): принципы и приложения» . IEEE Transactions по биомедицинской инженерии . 61 (5): 1506–1521. DOI : 10.1109 / TBME.2014.2309119 . PMC 4141683 . PMID 24759281 .
- ^ Парк, Сын Мин; Сабур, Эндрю Ф; Хо Сон, Джун; Хун Ли, Санг; Ли, Люк (2014). «К интегрированной системе молекулярной диагностики (iMDx): принципы и приложения» . IEEE Transactions по биомедицинской инженерии . 61 (5): 1506–1521. DOI : 10.1109 / TBME.2014.2309119 . PMC 4141683 . PMID 24759281 .
