Lyse is een woord dat uit het Grieks komt en alleen maar betekent "te splitsen" of "te barsten." Toegepast hebben de termen betrekking op wat er gebeurt met cellen in een lysisbuffer, een oplossing die ze openbreekt voor het extraheren van hun inhoud. Wetenschappers gebruiken lysisbuffers bij het extraheren van DNA of eiwitten uit cellen, vooral in het geval van bacteriën. Het type cellysisbuffer varieert afhankelijk van het soort experiment, hoewel de volgende enkele veelvoorkomende keuzes zijn.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Lysisbuffers helpen om open cellen breken, zodat hun inhoud kan worden geopend of verwijderd. Enkele voorbeelden zijn zouten, detergentia, chelaatvormers en remmers en sommige basische chemicaliën.

Buffer en zout

Buffers stabiliseren de pH terwijl de cellen splijten. Tris-HCL is een van de meest voorkomende chemicaliën voor buffering bij pH 8. HEPES is een andere gebruikelijke bufferchemical in deze experimenten. Natriumchloridezout kan ook de ionsterkte verhogen, de totale concentratie van opgeloste stoffen buiten de cellen. Dit laatste punt is van belang omdat water door celmembranen kan diffunderen van gebieden met een lage opgeloste concentratie tot gebieden met een hoge opgeloste concentratie.

Detergenten oplossen -

Detergenten lossen celmembranen op zodat de inhoud van de cel kan ontsnappen . De moleculaire structuur van heb en amfipathisch molecuul (d.w.z. moleculen waarvan het ene uiteinde gemakkelijk in wisselwerking staat met watermoleculen, terwijl het andere hydrofobe of 'watervrezende' uiteinde dat niet doet). Ze kunnen vetten oplossen door micellen te vormen, kleine clusters waar de hydrofobe staarten van de detergentmoleculen naar binnen wijzen naar de vetmoleculen. Veel voorkomende detergenten zijn natriumdodecylsulfaat, of SDS, NP-40 en tritonX.

Chelaatvormers en remmers

Lysisbuffers omvatten doorgaans ook chelaatvormers zoals ethyleendiaminetetra-azijnzuur (EDTA) of ethyleenglycoltetraazijnzuur zuur (EGTA). Deze chemicaliën binden aan metaalionen met twee positieve ladingen (bijvoorbeeld magnesium en calcium), waardoor ze niet beschikbaar zijn voor andere reacties. Veel DNAsen (eiwitten die DNA opeten) en proteasen (eiwitten die andere eiwitten opdelen) hebben magnesium-ionen nodig om te functioneren, dus door hen van dit belangrijke ingrediënt te beroven, helpen EDTA en EGTA het niveau van protease- of DNAse-activiteit te verlagen. Ze sluiten het echter niet volledig uit en sommige proteasen zijn niet afhankelijk van magnesiumcofactoren, dus lysisbuffers bevatten soms ook chemische stoffen die proteaseremmers worden genoemd, die zich aan proteasen binden en die voorkomen dat ze goed werken.

Alkalische lysis

Alkalische lysis, een zeer gebruikelijke techniek voor het zuiveren van plasmiden uit bacteriën, omvat drie oplossingen. De eerste bevat glucose, tris-HCL-buffer, EDTA en RNAsen. De glucose zorgt voor een hoge opgeloste concentratie buiten de bacteriën zodat ze een beetje slap worden, waardoor ze makkelijker te lyseren zijn. De EDTA en tris-HCL werken zoals eerder beschreven, terwijl de RNAse elk RNA in de cel zal opeten om het uit de weg te ruimen. De tweede oplossing lyseert de cellen. Deze bevat een SDS-reinigingsmiddel en NaOH, dat de pH verhoogt naar 12 of hoger, denaturerende eiwitten in de cel en waardoor DNA zich in afzonderlijke strengen afscheidt. De derde oplossing bevat kaliumacetaat om de pH op een neutraler niveau te brengen, zodat de plasmide-DNA-strengen weer bij elkaar kunnen komen. In de tussentijd klonteren de gedenatureerde eiwitten op en precipiteren, terwijl de dodecyl-sulfaationen samenkomen met de kaliumionen om een ​​onoplosbare verbinding te vormen, die ook uit de oplossing neerslaat.