Cellen zijn de structurele basis en functionele eenheden van het menselijk lichaam. Ze bevatten verschillende delen, organellen genaamd, die bijdragen aan het vermogen van de cel om te werken. Energie wordt geleverd door mitochondria, eiwitten worden gesynthetiseerd op ribosomen, DNA zit in de kern enzovoort. Als een wetenschapper geïnteresseerd is in het bestuderen van een bepaalde component van een van deze organellen, is het noodzakelijk om de cel open te breken, of te lyseren, om de van belang zijnde organellen van de rest van de cel te isoleren.

Cell Lysis

Dierlijke cellen worden gebonden door een semi-permeabel celmembraan. In de cel worden organellen gesuspendeerd in een vloeistof genaamd cytosol of cytoplasma. Het cytosol bevat suikers, zouten, oplosbare eiwitten en de structurele eiwitten van het cytoskelet - een structuur die de celvorm behoudt. Het celmembraan kan worden gebroken, of worden gelyseerd, mechanisch, chemisch of door een combinatie van beide. Voor chemische lyse worden cellen gesuspendeerd in een oplossing die detergentia en /of andere reagentia bevat die interfereren met de chemische bindingen die membraaneiwitten samenhouden. Dit resulteert in membraanruptuur en de afgifte van intracellulaire componenten.

Subcellulaire fractionering

Nadat cellen zijn gelyseerd, is het noodzakelijk het organel of eiwit van belang te scheiden van de rest van de componenten. Differentiële centrifugatie maakt gebruik van de zwaartekracht om voorwerpen te scheiden door dichtheid. Reageerbuizen die celoplossingen bevatten, worden gecentrifugeerd in een centrifuge met steeds hogere RPM's (omwentelingen per minuut), waarbij een pellet of fractie wordt gemaakt die de zwaarste organellen op de bodem van de buis bevat bij elke draai.

Zuivering

Zodra de fractie van interesse is verkregen, moet deze worden gezuiverd. Zuivering verwijdert verontreinigingen door gebruik te maken van verschillen in moleculaire kenmerken, zoals lading, vorm of grootte. De fractie van interesse kan bijvoorbeeld twee eiwitten bevatten die samen gepelleteerd zijn vanwege overeenkomsten in dichtheid ondanks het feit dat ze zeer verschillende groottes hebben. Om het ongewenste eiwit van het onderzochte eiwit te scheiden, zou het logisch zijn om een ​​andere methode te gebruiken om de eiwitten op grootte te isoleren.

Relevantie voor menselijke ziekten

Het vermogen om cellen te lyseren en specifieke componenten hebben medische onderzoekers en medicijnontwikkelaars belangrijke inzichten gegeven in de epidemiologie van bepaalde ziekten bij de mens. De membranen van kankercellen kunnen bijvoorbeeld worden vergeleken met die van normale cellen om behandelingen te ontwikkelen die tumorcellen vernietigen maar onschadelijk zijn voor gezonde cellen. Cellysis wordt ook gebruikt om de ziekte van Alzheimer, metabole stoornissen en nog veel meer te bestuderen.

Overwegingen

Niet alle cellen zijn gelijk gemaakt, dus het is belangrijk om het protocol dat voor lysis wordt gebruikt aan te passen aan de kenmerken van uw specifieke celpopulatie. Het is net zo belangrijk om precies te overwegen hoe u de interessante component wilt bestuderen. Als u de activiteit van een enzym wilt testen, zou het onlogisch zijn om een ​​oplossing te gebruiken die de functie van het enzym kan vernietigen. Fabrikanten van chemische reagenskits die voor cellysis worden gebruikt, helpen u meestal graag om uw behoeften te bepalen.