Celler er de grundlæggende strukturelle og funktionelle enheder i menneskekroppen. De indeholder flere forskellige dele kaldet organeller, der bidrager til cellens evne til at operere. Energi tilvejebringes af mitokondrier, proteiner syntetiseres på ribosomer, DNA er indeholdt i kernen og så videre. Hvis en videnskabsmand er interesseret i at studere en bestemt komponent af en af disse organeller, er det nødvendigt at bryde cellen åben eller lysere den for at isolere de organeller af interesse fra resten af cellen.
Cell Lysis
Dyreceller er bundet af en semipermeabel cellemembran. Inder i cellen suspenderes organeller i en væske kaldet cytosol eller cytoplasma. Cytosolen indeholder sukkerarter, salte, opløselige proteiner og cytoskeletets strukturelle proteiner - en struktur, der opretholder celleform. Cellemembranen kan brydes eller lyseres, mekanisk, kemisk eller ved en kombination af de to. Til kemisk lys suspenderes celler i en opløsning, der indeholder detergenter og /eller andre reagenser, der forstyrrer de kemiske bindinger, der holder membranproteiner sammen. Dette resulterer i membranbrud og frigivelse af intracellulære komponenter.
Subcellulær fraktionering
Når cellerne er lyseret, er det nødvendigt at adskille organet eller proteinet af interesse fra resten af komponenterne. Differentiel centrifugering bruger tyngdekraften til at adskille objekter med tæthed. Testrør indeholdende celleopløsninger spindes i en centrifuge ved progressivt højere omdrejninger pr. Minut, hvilket skaber en pellet eller brøkdel, der indeholder de tungeste organeller nederst på røret med hver omgang.
Oprensning
Når først interessen er opnået, skal den renses. Oprensning fjerner forurenende stoffer ved at udnytte forskelle i molekylære egenskaber, såsom ladning, form eller størrelse. For eksempel kan brøkdelen af interesse indeholde to proteiner, der pelleteret sammen på grund af ligheder i densitet på trods af at de har meget forskellige størrelser. For at adskille det uønskede protein fra den undersøgte, ville det være logisk at anvende en anden metode til at isolere proteinerne efter størrelse.
Relevans for human sygdom
Muligheden for at lyse celler og adskille specifikke komponenter har givet medicinske forskere og stofudviklere vigtige indsigter i epidemiologien af visse humane sygdomme. For eksempel kan membranerne af cancerceller sammenlignes med dem fra normale celler for at udvikle behandlinger, der ødelægger tumorceller, men er ufarlige for sunde celler. Cellelys er også brugt til at studere Alzheimers sygdom, metaboliske sygdomme og meget mere.
Overvejelser
Ikke alle celler er skabt ens, så det er vigtigt at tilpasse protokollen, der anvendes til lysis til egenskaberne af din specifikke cellepopulation. Det er lige så vigtigt at overveje præcis, hvordan du planlægger at studere komponenten af interesse. Hvis du ønsker at analysere aktiviteten af et enzym, ville det være ulogisk at bruge en opløsning, der er i stand til at ødelægge enzymets funktion. Producenter af kemiske reagenssæt, der anvendes til cellelys, hjælper gerne med at bestemme dine behov.
Sidste artikelHvad er funktionerne for triglyceridphospholipid & sterol?
Næste artikelHvor forekommer glucosereabsorption?