Lýza v buněčné stěně: 7 zajímavých faktů, které byste měli vědět

V tomto příspěvku najdete informace o lýze v buněčné stěně, jak může k lýze v buněčné stěně dojít a další zajímavosti.

Lýza v buněčné stěně je způsob, jak rozbít buněčnou stěnu nebo buněčnou membránu, aby se uvolnily buněčné složky. Lýza v buněčné stěně může být spontánní nebo může být indukována v závislosti na prostředí a typu organismu.

Může dojít k lýze v buněčných stěnách?

K lýze může dojít i v buněčné stěně, pouze pokud je peptidoglykan oslabený nebo nějaká vnější látka bránící vytvoření zesíťování, které nakonec peptidoglykan oslabí a tím dojde k porušení buněčné stěny.

K tomu obvykle dochází, když je bakteriální buňka ošetřena antibiotikem, jako je penicilin, které působí na buněčnou stěnu a zastaví syntézu buněčné stěny. Tím je peptidoglykan slabý a bakteriální buňka tak nemůže zabránit osmotické lýze a bakterie tak odumírají.

Co je to lýza v buněčné stěně?

Rozbití buněčné membrány buňky fyzikálními, chemickými a biologickými prostředky se označuje jako lýza buňky. Lýza může být spontánní nebo může být indukovaná.

Tekutina obsahující lýzu buněk se nazývá lyzát. V postupech downstreamingu jsou buněčné kultury podrobeny lýze, aby se vyčistily buněčné složky nebo aby se izoloval požadovaný buněčný produkt.

Co způsobuje vznik lýzy?

Hlavní příčinou lýzy je změna okolního prostředí buňky nebo vnějšího tlaku nebo to může být nějaká biologicky aktivní látka, která zasahuje do buněčné membrány, k tomu dochází spontánně v lidském těle, pokud tělo narazí na bakterie, naše tělesné buňky vylučují enzym zvaný lysozym, který primárně působí na buněčnou membránu, aby ji rozpustil a narušil buňku.

Bakteriofág také vylučuje lytické enzymy, které narušují bakteriální buňku. Uměle se to dělá tak, že se bakteriím dá jiná buněčná stěna inhibující antibiotika, což je také enzym zprostředkované. Tato antibiotika působí na bakteriální enzym transpeptidázu, antibiotikum zastavuje enzym transpeptidázu, aby došlo k další syntéze buněčné stěny. To oslabuje buněčnou stěnu a nemůže zabránit osmotickému tlaku. Tak se bakteriální buňka rozbije a odumře.

Jak buněčná stěna zabraňuje lýze?

Bakteriální buňka obsahuje peptidoglykan, který pomáhá bakteriím předcházet buněčné lýze. Peptidoglykan se vyrábí zesíťováním cukrů a peptidů, což umožňuje bakteriím vypořádat se s osmotickou lýzou.

Osmotická lýza nastává v buňce, když je buňka v hypotonickém médiu, kde se vnější tekutina pohybuje uvnitř buňky v důsledku osmózy, čímž se buňka napíná a praskne. Organismy mající buněčná stěna zabránit prasknutí membrány. K cytolýze dochází u prvoků a zvířat, protože jim chybí buněčná stěna.

Co se děje při lyzační reakci?

Existují dvě metody, které se účastní lýzy. Tyto metody jsou mechanické a nemechanické. Každá metoda má svou jedinečnou reakci. Mechanické metody zahrnují vysokotlaký homogenizátor a kuličkový mlýn. Nemechanická metoda se dále dělí na fyzikální, chemické a biologické prostředky.

Mechanická a nemechanická metoda a jejich typy jsou diskutovány níže:

  • Vysokotlaký homogenizátor je široce používán při rozrušování mikrobiálních kultur ve velkém měřítku. Při této technice se bakteriální kultura v médiu nechá projít otevíracím ventilem za použití vysokého tlaku. Membránu bakterií narušuje v důsledku vys smyková síla, protože se při vstupu do otevíracího ventilu stlačuje a při vypouštění se roztahuje.
  • Korálkový mlýn je další mechanická metoda široce používaná v molekulární laboratoři. Při této metodě se drobná kulička skla, oceli nebo keramiky smísí s buněčnou kulturou a míchá se vysokou rychlostí. To způsobí narušení buňky, když se kuličky srazí s buňkou a buněčná lýza smykovou silou uvolní intracelulární složky.
  • Velikost korálků je 0.25-0.5 mm. Menší velikost kuliček je účinnější a doporučuje se pro lýzu buněk.
  • Fyzické narušení zahrnuje narušení buňky použitím vnějších sil jako tepelná lýza, osmotické narušení a kavitace.
  • Tepelná lýza zahrnuje nepřetržité zmrazování a rozmrazování kultury, což způsobuje tvorbu ledu na buněčné membráně, která se snadno rozbije. Tento proces však vyžaduje čas a nelze jej použít pro kultury citlivé na teplotu.
  • Kavitace se provádí snížením místního tlaku, který lze provést zvýšením ultrazvukových vibrací. To způsobí následnou tvorbu dutin nebo bublin v buněčné membráně. Když se tyto bubliny zhroutí, vytvoří v médiu rušivou vlnu, tato vlna má vysokou energie, která se používá k rozpadu buněčné membrány.
  • Osmotická porucha umožňuje buňce prasknout vytvořením koncentračního rozdílu uvnitř a vně buňky. Voda se bude pohybovat uvnitř buňky, pokud je koncentrace soli ve vnějším médiu nižší, což způsobí, že buňka praskne.
  • Chemické metody zahrnují rozrušení buněk použitím různých lyzačních pufrů, které lyzují buněčnou membránu změnou pH.
  • Při alkalické lýze se pufr skládá hlavně z SDS (dodecylsulfát sodný) a hydroxidu sodného. ACH- iont z hydroxidu sodného reaguje s membránou a rozbíjí vazby, čímž je činí propustnými a SDS rozpouští protein a membránu. Nejvýhodnější rozmezí pH pro lýzu je 11.5 až 12.5.
  • Lýza detergentem je jednou z široce používaných chemických metod pro lýzu v buněčné stěně. Detergent se také nazývá povrchově aktivní látka. Jak víme, buněčná membrána je struktura bilipidové vrstvy sestávající z hydrofilních a hydrofobních oblastí a detergenty jsou schopny rozložit interakce lipid-protein, lipid-lipid a protein-protein.
mikrostroje 08 00083 g001
Buněčná lýza s použitím detergentu k otevření buněčné membrány a uvolnění intracelulárních složek Přehled metod buněčné lýzy v makroměřítku a mikroměřítku
  • Biologické metody zahrnují enzymatickou reakci, která využívá různé enzymy k lýze buněčné membrány. Důležité enzymy používané jako nástroj k lýze buňky jsou: lysozym, proteáza, celuláza, zymoláza, chitináza, proteináza K atd.
  • Lysozym reaguje s buněčná stěna bakterií a narušuje glykosidické vazby v peptidoglykanové vrstvě.

Jaká je potřeba buněčné lýzy?

Buněčná lýza je důležitou součástí molekulární biologie, která pomáhá zblízka studovat různé buněčné struktury a jejich složky. Buněčná lýza se používá hlavně v molekulární diagnostice patogenu, imunotestech, screeningu protijed, složení specifických proteinů, nukleových kyselin a dalších buněčných struktur. Buňka je široce používána v procesech downstreamingu ve farmaceutickém průmyslu k čištění požadovaného syntetizovaný protein nebo genový produkt uvnitř buňky.

Jak funguje buněčná lýza?

Je to v podstatě prasknutí buněčné membrány, které způsobí uvolnění buněčné složky nebo lyzátu. To se děje v lidském těle spontánně, pokud se tělo setká s bakterií, naše tělesné buňky vylučují enzym zvaný lysozym, který primárně působí na buněčnou membránu, aby ji rozpustil a narušil buňku. Bakteriofág také vylučuje lytické enzymy, které narušují bakteriální buňku.

Uměle se to dělá tak, že se bakteriím dá jiná buněčná stěna inhibující antibiotika, což je také enzym zprostředkované. Tato antibiotika působí na bakteriální enzym transpeptidázu, antibiotikum zastavuje enzym transpeptidázu, aby došlo k další syntéze buněčné stěny. To oslabuje buněčnou stěnu a nemůže zabránit osmotickému tlaku.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Abychom tento příspěvek uzavřeli, docházíme k závěru, že k lýze může dojít v buněčná membrána a buněčná stěna organismu. To může být provedeno spontánně nebo může být vyvoláno uměle. Existují různé metody, kterými můžeme vyvolat buněčnou lýzu, jako jsou fyzikální, chemické a biologické prostředky. Spontánně se to děje uvnitř lidského těla a bakterií.

Také čtení: