Lyse è una parola che deriva dal greco e significa semplicemente "dividere" o "scoppiare". Appunto, i termini si riferiscono a ciò che accade alle cellule in un tampone di lisi, una soluzione che le apre per estrarne il contenuto. Gli scienziati usano i tamponi di lisi durante l'estrazione del DNA o delle proteine dalle cellule per l'analisi, specialmente nel caso dei batteri. Il tipo di buffer di lisi cellulare varia a seconda del tipo di esperimento, sebbene le seguenti siano alcune scelte comuni.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
I buffer di lisi aiutano a rompere le celle aperte, in modo che il loro contenuto sia accessibile o rimosso. Alcuni esempi includono sali, detergenti, agenti chelanti e inibitori e alcune sostanze chimiche alcaline.
Tampone e sale
I tamponi stabilizzano il pH mentre le cellule si dividono. Tris-HCL rappresenta una delle sostanze chimiche più comuni per il buffering a pH 8. HEPES è un'altra sostanza chimica tampone comune in questi esperimenti. Il sale di cloruro di sodio può anche aumentare la forza ionica, la concentrazione totale di soluti al di fuori delle cellule. Quest'ultimo punto ha una certa importanza poiché l'acqua può diffondersi attraverso le membrane cellulari da regioni a bassa concentrazione di soluto a regioni ad alta concentrazione di soluto.
Dissolventi Detergenti
I detergenti dissolvono le membrane cellulari in modo che il contenuto della cellula possa sfuggire. La struttura molecolare ha e anfipatica (cioè molecole con un'estremità che interagisce prontamente con molecole d'acqua mentre l'altra estremità idrofobica o "temibile dall'acqua" non lo fa). Possono dissolvere i grassi formando micelle, piccoli gruppi in cui le code idrofobiche delle molecole detergenti puntano verso l'interno verso le molecole di grasso. I detergenti comuni includono sodio dodecil solfato o SDS, NP-40 e tritonX.
Agenti chelanti e inibitori
I tamponi di lisi tipicamente includono anche agenti chelanti come acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) o acido tetraacetico di glicole etilenico (EGTA ). Queste sostanze chimiche si legano agli ioni metallici con due cariche positive (ad esempio magnesio e calcio), rendendole quindi non disponibili per altre reazioni. Molti DNAse (proteine che masticano il DNA) e proteasi (proteine che tagliano altre proteine) hanno bisogno degli ioni magnesio per funzionare, quindi privandoli di questo ingrediente chiave, EDTA ed EGTA aiutano a ridurre il livello di proteasi o attività di DNAse. Tuttavia, non lo escludono completamente e alcune proteasi non dipendono dai cofattori del magnesio, quindi i tamponi di lisi a volte includono anche sostanze chimiche chiamate inibitori della proteasi, che si legano alle proteasi e ne impediscono il corretto funzionamento.
Lisi alcalina
La lisi alcalina, una tecnica molto comune per purificare i plasmidi dai batteri, prevede tre soluzioni. Il primo contiene glucosio, tampone tris-HCL, EDTA e RNAses. Il glucosio crea un'alta concentrazione di soluto all'esterno dei batteri in modo che diventino un po 'flaccidi, il che li rende più facili da lisare. L'EDTA e il tris-HCL funzionano come già descritto, mentre l'RNAse masticherà qualsiasi RNA all'interno della cellula per toglierlo di mezzo. La seconda soluzione in realtà lisella le cellule. Questo contiene detersivo SDS e NaOH, che aumenta il pH a 12 o sopra, denaturando le proteine all'interno della cellula e facendo separare il DNA in singoli filamenti. La terza soluzione contiene acetato di potassio per ripristinare il pH a un livello più neutro in modo che i filamenti di DNA plasmidico possano tornare insieme. Nel frattempo, le proteine denaturate si raggruppano e precipitano, mentre gli ioni dodecil solfato si uniscono agli ioni potassio per formare un composto insolubile, che precipita anche dalla soluzione.
