ไลซิส

ไลซิส( Lysis ; มาจากภาษากรีกλῠ́σῐς lýsis แปลว่า 'ทำให้หลวม') คือการสลายตัวของเยื่อ หุ้ม เซลล์ ซึ่งมักเกิดจากกลไกของไวรัสเอนไซม์หรือออสโมติก(นั่นคือ "ไลติก" / ˈlɪtɪk / ) ที่ทำให้ ความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้ม เซลล์ ลดลง ของเหลวที่ประกอบด้วยส่วนประกอบของเซลล์ที่สลายตัวแล้วเรียกว่าไลเซตในห้องปฏิบัติการชีววิทยาโมเลกุลชีวเคมีและชีววิทยาของเซลล์เซลล์เพาะเลี้ยงอาจถูกทำให้สลายตัวในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของส่วนประกอบต่างๆ เช่น ในการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์การสกัดดีเอ็นเอ การสกัดอาร์เอ็นเอหรือการทำให้บริสุทธิ์ของออร์แกเนลล์
แบคทีเรียหลายชนิดสามารถถูกทำลายโดยเอนไซม์ไลโซไซม์ซึ่งพบในน้ำลายสัตว์ไข่ขาวและสารคัดหลั่ง อื่น ๆ[ 1 ]เอนไซม์ไลติกของฟาจ ( ไลซิน ) ที่ผลิตขึ้นระหว่าง การติดเชื้อ แบคทีริโอฟาจเป็นสาเหตุที่ทำให้ไวรัสเหล่านี้สามารถทำลายเซลล์แบคทีเรียได้[ 2 ]เพนิซิลลินและยาปฏิชีวนะกลุ่มเบต้า-แลคแทม ที่เกี่ยวข้องทำให้แบคทีเรียตายผ่านการทำลายโดยเอนไซม์ ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากที่ยาทำให้ แบคทีเรียสร้างผนังเซลล์ ที่บกพร่อง [ 3 ]หากผนังเซลล์หายไปอย่างสมบูรณ์และใช้เพนิซิลลินกับแบคทีเรียแกรมบวก แบคทีเรียนั้นจะถูกเรียกว่าโปรโตพลาสต์แต่ถ้าใช้เพนิซิลลินกับแบคทีเรียแกรมลบ แบคทีเรียนั้นจะถูกเรียกว่าสเฟอโรพลาสต์
ไซโตไลซิส
ไซโตไลซิสเกิดขึ้นเมื่อเซลล์แตกเนื่องจากความไม่สมดุลของออสโมซิส ซึ่งทำให้มีน้ำมากเกินไปเคลื่อนเข้าไปในเซลล์
การแตกตัวของเซลล์สามารถป้องกันได้ด้วยกลไกหลายอย่าง รวมถึงแวคิวโอลหดตัวที่มีอยู่ในพาราเมเซียม บางชนิด ซึ่งทำหน้าที่สูบน้ำออกจากเซลล์อย่างรวดเร็ว การแตกตัวของเซลล์จะไม่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะปกติในเซลล์พืช เนื่องจากเซลล์พืชมีผนังเซลล์ที่แข็งแรงซึ่งสามารถกักเก็บแรงดันออสโมติกหรือแรงดันเต่งตัวไว้ได้ซึ่งหากไม่มีผนังเซลล์ที่แข็งแรงนี้ การแตกตัวของเซลล์ก็จะเกิดขึ้นได้
การทำลายเซลล์มะเร็ง
พลาสโมไลซิส

พลาสโมไลซิสคือการหดตัวของเซลล์ภายในพืชเนื่องจากการสูญเสียน้ำผ่านออสโมซิสใน สภาพแวดล้อม ที่มีความเข้มข้นสูง เยื่อหุ้มเซลล์จะหลุดออกจากผนังเซลล์และแวคิวโอลจะยุบตัวลง เซลล์เหล่านี้จะเหี่ยวเฉาและตายในที่สุด เว้นแต่การไหลของน้ำที่เกิดจากออสโมซิสจะหยุดการหดตัวของเยื่อหุ้มเซลล์ได้[ 5 ]
การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
ฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดง จะปล่อย อนุมูลอิสระออกมาเมื่อถูกเชื้อโรคทำลาย ซึ่งสามารถทำลายเชื้อโรคได้[ 6 ] [ 7 ]
แอปพลิเคชัน
การสลายเซลล์ใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อทำลายเซลล์และทำให้บริสุทธิ์หรือศึกษาเนื้อหาภายในเซลล์เพิ่มเติม การสลายเซลล์ในห้องปฏิบัติการอาจได้รับผลกระทบจากเอนไซม์ สารซักฟอกหรือสารเคมีอื่นๆการทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ด้วยกลไก เช่น การแช่แข็งและละลายซ้ำๆการใช้คลื่นเสียงความดัน หรือการกรองก็อาจเรียกว่าการสลายเซลล์ได้เช่นกัน การทดลองในห้องปฏิบัติการหลายอย่างมีความอ่อนไหวต่อการเลือกกลไกการสลายเซลล์ มักเป็นที่พึงปรารถนาที่จะหลีกเลี่ยงแรงเฉือน ทางกล ที่อาจทำให้โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ไวต่อความเสียหาย เช่นโปรตีนและDNA เสียสภาพหรือ เสื่อมสภาพ และสารซักฟอกชนิดต่างๆ อาจให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน สารละลายที่ยังไม่ผ่านกระบวนการทันทีหลังจากการสลายเซลล์ แต่ก่อนขั้นตอนการสกัดเพิ่มเติมใดๆ มักเรียกว่าสารละลายดิบ[ 8 ] [ 9 ]
ตัวอย่างเช่น การสลายเซลล์ถูกนำมาใช้ในเวสเทิร์นบล อตติ้ง และเซาเทิร์นบลอตติ้งเพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของโปรตีนไขมันและกรดนิวคลีอิกที่ เฉพาะเจาะจง ทั้งแบบแยกกันหรือแบบเป็นสารประกอบขึ้นอยู่กับผงซักฟอกที่ใช้ เยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดหรือบางส่วนอาจสลายตัว ตัวอย่างเช่น หากสลาย เฉพาะ เยื่อหุ้มเซลล์ เท่านั้น ก็ สามารถใช้การปั่นเหวี่ยงแบบไล่ระดับ เพื่อเก็บ ออร์แกเนลล์ บางชนิดได้ การสลายเซลล์ยังใช้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีนการสกัด DNAและ การ สกัดRNA อีกด้วย [ 8 ] [ 9 ]
วิธีการ
มีวิธีการสลายเซลล์หลายวิธี ซึ่งบางครั้งใช้ร่วมกัน ตัวอย่างเช่น การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยของเหลว การแช่แข็งและการละลาย และการทำลายทางกายภาพ เช่น การใช้คลื่นเสียง หรือการใช้สารละลายไฮโปโทนิกที่ทำให้เกิดการบวมตัวเนื่องจากแรงดันออสโมซิสและในที่สุดเซลล์ก็จะแตก[ 10 ]
การสลายตัวทางเคมี
วิธีนี้ใช้การทำลายทางเคมี เป็นวิธีการที่ได้รับความนิยมและง่ายที่สุด การสลายตัวทางเคมีจะทำให้โปรตีนและไขมันที่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมายเสื่อมสภาพ/ละลาย[ 11 ]บัฟเฟอร์สำหรับสลายเซลล์ทั่วไปประกอบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) การสลายเซลล์ทำได้ดีที่สุดในช่วง pH 11.5–12.5 แม้จะง่าย แต่ก็เป็นกระบวนการที่ช้า ใช้เวลาตั้งแต่ 6 ถึง 12 ชั่วโมง[ 12 ]
การสลายตัวด้วยคลื่นเสียง
วิธีนี้ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อสร้างบริเวณที่มีความดันสูงและต่ำซึ่งทำให้เกิดโพรงอากาศและส่งผลให้เซลล์แตกตัว แม้ว่าวิธีนี้มักจะได้ผลดี แต่ก็ไม่คุ้มค่าและไม่สม่ำเสมอ[ 11 ]
การสลายตัวเชิงกล
วิธีนี้ใช้การเจาะทางกายภาพเพื่อเจาะหรือตัดเยื่อหุ้มเซลล์[ 11 ]
การสลายด้วยเอนไซม์
วิธีนี้ใช้เอนไซม์ เช่น ไลโซไซม์หรือโปรตีเอส เพื่อสลายเยื่อหุ้มเซลล์[ 13 ]