CELL LYSIS: PROSESO, SANHI AT URI - BIOLOGY - 2026

Ang cell lysis ay ang proseso kung saan ang isang cell ay naghiwalay o nasisira sa pamamagitan ng pagbasag ng kanilang lamad ng plasma at / o cell wall. Ang ehemmolohikal na pagsasalita, ang salitang "lysis" ay nagmula sa Greek λύσις (basahin ang "Lúsis") na nangangahulugang "pag-loosening", "panghihina", "pagkagambala" o "pagbaba" (mula sa English loosening).

Ang resulta ng lysis ng isa o higit pang mga cell ay kilala bilang "lysate", isang term na malawakang ginagamit sa eksperimentong biology upang sumangguni sa halo ng "nasira" na lamad ng plasma at lahat ng mga sangkap ng cytosolic na pinalaya pagkatapos ng sinabi na pagkalagot.

Life cycle ng isang bacteriophage virus (Pinagmulan: Phage2.JPG: Suly12derivative na gawa: DZadventiste sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang cell lysis ay isang normal na proseso na maaaring mangyari sa iba't ibang mga konteksto at malawak na pinag-aralan na may kaugnayan sa pagsalakay ng bakterya at "atake" ng mga protina tulad ng lysozyme, halimbawa.

Eksperimentong ito ay isa sa mga unang hakbang upang pag-aralan ang anumang elemento ng intracellular o lamad, kung saan maraming iba't ibang mga pamamaraan, ang batayan ng kung saan nag-iiba ayon sa layunin ng pag-aaral.

Proseso

Ang proseso ng lysis pangunahing nakasalalay sa uri ng cell na isinasaalang-alang. Para sa mga selula ng halaman, fungal, at bakterya, halimbawa, nagsisimula ito sa pagkabagsak ng pader ng cell.

Para sa mga selula ng hayop at / o mga protoplas ng mga selula ng halaman o bakterya (cell na walang cell wall, tanging lamad ng plasma at cytosol), ang proseso ng lytic sa pangkalahatan ay nangyayari kapag ang integridad ng lamad ng plasma ay apektado, sa gayon ay ilalabas mga nilalaman ng cellular sa extracellular na kapaligiran.

Ang pagkalagot ng lamad ng cell ay maaaring sanhi ng mga enzymes, detergents, toxins, sa pamamagitan ng mga high-frequency na ultratunog na alon o sa pamamagitan ng mga mekanikal o pisikal na proseso, bukod sa iba pa.

Mga Sanhi

Ang cell lysis ay maaaring mangyari bilang tugon sa iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran, pati na rin ang mga endogenous factor o mga tiyak na signal.

Sa maraming bakterya, halimbawa, ang cell lysis ay maaaring mangyari pagkatapos ng impeksyon sa ilang mga species ng mga virus na kilala bilang "phages" o "bacteriophages", kung saan ang siklo ng buhay maaari nilang gamitin ang makinarya ng pagtitiklop ng bakterya upang dumami at makagawa ng lytic enzymes na nagsusulong ng "pagkasira" ng cell.

Ang iba pang mga cell ay maaaring sumailalim sa lysis dahil sa pagkakaroon ng mga lason na tinago ng ilang mga pathogen at, sa isang hayop o tisyu ng halaman, halimbawa, ang ilang mga cell ay maaaring lysed salamat sa iba't ibang mga proseso ng pagsenyas na nagtatapos sa paglabas ng nilalaman ng cell sa mga paligid (necrosis ).

Mga uri ng lysis

Sa panitikan, ang sanggunian ay ginawa sa iba't ibang uri ng lysis. Ang ilang mga may-akda ay nag-uuri ng mga ito ayon sa "pampasigla" o ang nag-uudyok na kadahilanan, habang ang iba ay inuuri ang mga ito ayon sa uri ng cell na makinis.

Ayon sa mekanismo na nagpapatakbo upang makamit ang pagkabagsak ng isang selula, ang osmotic lysis, kemikal lysis, mechanical lysis at enzymatic lysis ay tinukoy. Gayunpaman, ang mga uri na ito ay espesyal na tinukoy mula sa pang-eksperimentong punto ng view, upang ang kanilang paglalarawan ay sumunod sa iba't ibang mga pamamaraan, sa halip na natural na nagaganap na mga proseso.

Tungkol sa uri ng cell na lysed, gayunpaman, maraming mga may-akda ang may coined termino tulad ng "oncolysis", "plasmolysis", "cytolysis", "hemolysis", atbp.

Ang Oncolysis ay tumutukoy sa lysis ng mga tumor o selula ng kanser, alinman sa pamamagitan ng kemikal o pisikal na pamamaraan (medikal na paggamot) o sa pamamagitan ng impeksyon na may ilang mga pilay ng virus na maaaring masira ang mga cell. Ang Plasmolysis, sa kabilang banda, ay tumutukoy sa isang kababalaghan na nagaganap sa mga selula ng halaman kapag sila ay sumailalim sa mga solusyon sa hypertonic, kung saan ang tubig sa loob nito ay umalis sa cell.

Plasmolysis ng mga cell cells (Pinagmulan: CNX OpenStax sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa wakas, ang hemolysis ay ang proseso kung saan ang mga selula o mga pulang selula ng dugo ay lysed, alinman dahil sa mga tiyak na enzyme (hemolysins), ang pagkakaroon ng mga toxins na ginawa ng mga pathogen o mataas na lakas na ehersisyo, bukod sa iba pa.

Osmotic lysis

Ang Osmotic lysis o "cytolysis" ay ang pagkalagot ng lamad ng plasma dahil sa isang pinalaking pagdaloy ng tubig mula sa extracellular medium hanggang sa cytosol.

Ang ganitong uri ng lysis ay karaniwang pangkaraniwan sa mga selula ng hayop. Ang dahilan ay kulang sila ng isang pader ng cell tulad ng mga halaman ng halaman, fungi o bakterya, na tumutulong sa kanila na makontrol ang dami ng cell pagkatapos ng pagpasok ng likido dahil sa mga pagkakaiba sa osmotic sa pagitan ng cytosol at sa nakapaligid na kapaligiran.

Kung ang isang selula ng hayop ay nahaharap sa isang hypotonic solution (alinman dahil sa mga pagbabago sa kapaligiran o sa ilalim ng mga kondisyon ng eksperimento), namamaga sila, na maaaring magtapos sa kanilang lysis. Ang isang hypotonic solution ay isa na, na may paggalang sa loob ng cell, isang mas mababang konsentrasyon ng mga solute, upang ang tubig ay may posibilidad na "pumasok" sa cell, na naghahanap ng balanse ng tubig nito.

Sa eksperimentong biology osmotic lysis o "shock" ay regular na ginagamit upang masira ang mga cell upang masuri ang kanilang mga panloob na sangkap, lalo na ang mga protina ng cytosolic, mga nucleic acid, atbp.

Mga lysis ng kemikal

Ang kemikal na lysis ay isa sa kung saan ang cell lamad ay nasira o nabulag sa pagkilos ng ilang tiyak na sangkap na kemikal. Maaari itong mangyari sa isang likas na kapaligiran, kung isasaalang-alang namin ang mga cell ng isang tisyu o ilang unicellular organism na hindi sinasadyang nakalantad sa ilang mga compound ng kemikal na may kakayahang makaapekto sa integridad ng lamad ng plasma.

Ito ay karaniwang ginagamit din sa pang-eksperimentong konteksto, kung saan ang mga detergents na may iba't ibang mga pag-aari ay ginagamit upang maapektuhan ang pangunahing istraktura ng lamad, na nagiging sanhi ng lysis. Ito ay inilalapat nang direkta o hindi direkta, depende sa uri ng cell na pinag-uusapan at para sa kung anong layunin na nasasailalim sa nasabing proseso.

Mekanikal o pisikal na lysis

Ang lamad ng plasma ng isang cell ay maaaring masira ng eksperimento sa pamamagitan ng mekanikal o pisikal na pamamaraan. Ang ganitong uri ng lysis ay maaari ring maganap, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, sa mga likas na kapaligiran, ngunit sa eksperimentong ito ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng:

- Blade homogenizer para sa pagproseso ng tissue o cell culture

- Mga Sonicator, na nakakasira ng mga cell sa pamamagitan ng mataas na dalas ng mga ultrasound na alon

- Mga pagpindot, na nagiging sanhi ng cell lysis salamat sa isang progresibong pagtaas sa presyon kung saan ang isang tisyu o isang pangkat ng mga cell ay sumailalim

- Mga nakasasakit na materyales na nagdudulot ng alitan, bukod sa iba pa

Enzymatic lysis

Ang Enzymatic lysis ay isang biological "paraan" ng lysis na maaaring artipisyal o natural. Sa natural na konteksto, ito ay maaaring mangyari dahil sa iba't ibang mga kadahilanan, ngunit ito ay espesyal na sinuri na may paggalang sa ilang mga protina na may aktibidad na enzymatic na tinago ng bakterya, fungi at iba pang mga organismo o kanilang mga cell upang labanan ang mga impeksyon, halimbawa.

Sa kahulugan na ito, ang lysozyme ay isa sa mga pinaka-pinag-aralan na mga enzyme. Ito ay matatagpuan sa ilang mga tisyu ng halaman, sa puti ng mga itlog, at din sa atay, kartilago, laway, uhog, luha, at maraming mga cell ng hematopoietic na linya ng mga tao at iba pang mga hayop.

Ang kapasidad ng lytic ng enzyme na ito ay namamalagi sa aktibidad na hydrolytic nito sa glycosidic bond ng peptidoglycan, na kung saan ay isa sa mga pinaka-sagana na polysaccharides sa cell wall ng bakterya.

Ang iba pang mga karaniwang mga enzyme sa kalikasan at sa industriya o sa setting na pang-eksperimentong ay ang mga mannanases, chitinases, ananasses, glucanases at iba pa, na gumagana sa pagkabagsak ng pader ng cell ng fungi at lebadura, upang pangalanan ang iilan.

Ang lysis na dulot ng mga virus na enzyme ay isang uri din ng enzymatic lysis, dahil ang mga bakterya na nakakaapekto sa bakterya ay gumagawa ng mga "lysines" na sumisira sa lamad at pader ng bakterya.

Eksperimento, isinasaalang-alang ng ilang mga may-akda na ang mga panloob na mga protease at iba pang mga hydrolytic enzymes na karaniwang mga cytosol ay maaaring magamit para sa enzymatic lysis ng iba pang mga cell, na nangyayari rin kapag, sa isang tisyu, isang hanay ng mga cell ang namatay mula sa nekrosis at inilabas ang kanilang panloob na nilalaman sa nakapalibot na daluyan, na nagiging sanhi ng lysis ng mga katabing mga cell.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Mahalagang cell biology. Garland Science.
2. Kayumanggi, RB, & Audet, J. (2008). Mga kasalukuyang pamamaraan para sa single-cell lysis. Journal ng Royal Society Interface, 5 (suppl_2), S131-S138.
3. Fleet, GH (2011). Lebadura na pagkasira ng mga pagkain at inumin. Sa Mga lebadura (p. 53-63). Elsevier.
4. Luckey, M. (2014). Ang biology na istruktura ng lamad: na may mga pundasyon ng biochemical at biophysical. Pressridge University Press.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (ika-9 edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.