Celllysprocess, orsaker och typer

1844
Simon Doyle

De celllys Det är processen genom vilken en cell sönderfaller eller förstörs genom nedbrytningen av dess plasmamembran och / eller cellvägg. Etymologiskt sett kommer ordet "lysis" från grekiska λύσις (det står "Lúsis") Vilket betyder" lossna "," försvagning "," avbrott "eller" minska "(från engelska lossna).

Resultatet av lyset av en eller flera celler är känt som "lysat", en term som används allmänt i experimentell biologi för att hänvisa till blandningen av det "trasiga" plasmamembranet och alla de cytosoliska komponenterna som frigörs efter nämnda brott..

Livscykel för ett bakteriofagvirus (Källa: Phage2.JPG: Suly12derivativt arbete: DZadventiste [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Celllys är en normal process som kan förekomma i olika sammanhang och har studerats i stor utsträckning i förhållande till bakterieinvasioner och enzymatisk "attack" av proteiner som exempelvis lysozym..

Experimentellt är det ett av de första stegen att studera något intracellulärt eller membranelement, för vilket det finns många olika tekniker, vars grund varierar beroende på syftet med studien..

Artikelindex

  • 1 Process
  • 2 Orsaker
  • 3 Typer av lys
    • 3.1 Osmotisk lys
    • 3.2 Kemisk lysis
    • 3.3 Mekanisk eller fysisk lysis
    • 3.4 Enzymatisk lys
  • 4 Referenser

Bearbeta

Lysprocessen beror främst på vilken celltyp som beaktas. För växt-, svamp- och bakterieceller, till exempel, börjar detta med upplösning av cellväggen.

För djurceller och / eller protoplaster av växt- eller bakterieceller (cell utan cellvägg, endast plasmamembran och cytosol) inträffar den lytiska processen i allmänhet när plasmamembranets integritet påverkas, vilket frigörs cellulärt innehåll till den extracellulära miljön.

Brottet i cellmembranet kan orsakas av enzymer, rengöringsmedel, toxiner, av högfrekventa ultraljudsvågor eller av mekaniska eller fysiska processer, bland andra..

Orsaker

Celllys kan förekomma som svar på olika miljöförhållanden, såväl som endogena faktorer eller specifika signaler.

I många bakterier kan till exempel celllys förekomma efter infektion med vissa virusarter som kallas "fager" eller "bakteriofager", i vars livscykel de kan använda bakteriereplikeringsmaskineriet för att multiplicera och producera lytiska enzymer. Som främjar " förstörelse "av cellen.

Andra celler kan genomgå lys på grund av närvaron av toxiner som utsöndras av någon patogen och i en djur- eller vävnadsvävnad kan till exempel vissa celler lyseras tack vare olika signalprocesser som slutar med frisättning av cellinnehåll till omgivningen (nekros ).

Typer av lys

I litteraturen hänvisas till olika typer av lys. Vissa författare klassificerar dem enligt "stimulus" eller den utlösande faktorn, medan andra klassificerar dem efter vilken celltyp som är smidig..

Enligt den mekanism som fungerar för att uppnå upplösning av en cell har osmotisk lys, kemisk lys, mekanisk lys och enzymatisk lys definierats. Emellertid har dessa typer definierats särskilt ur experimentell synvinkel, så att deras beskrivning följer olika tekniker snarare än naturligt förekommande processer..

När det gäller typen av cell som lyseras har dock många författare myntade termer som "onkolys", "plasmolys", "cytolys", "hemolys", etc..

Onkolys avser lys av tumör- eller cancerceller, antingen genom kemiska eller fysiska metoder (medicinska behandlingar) eller genom infektion med en virusstam som kan bryta ner celler. Plasmolys, å andra sidan, hänvisar till ett fenomen som äger rum i växtceller när de utsätts för hypertoniska lösningar, med vilka vattnet inuti lämnar cellen.

Plasmolys av växtceller (Källa: CNX OpenStax [CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)] via Wikimedia Commons)

Slutligen är hemolys processen genom vilken celler eller röda blodkroppar lyseras, antingen på grund av specifika enzymer (hemolysiner), närvaron av toxiner som produceras av patogener eller högintensiv fysisk träning, bland andra..

Osmotisk lys

Osmotisk lys eller "cytolys" är plasmamembranets bristning på grund av ett överdrivet flöde av vatten från det extracellulära mediet till cytosolen..

Denna typ av lys är ganska vanlig i djurceller. Anledningen är att de saknar en cellvägg som de av växtceller, svampar eller bakterier, vilket hjälper dem att kontrollera cellvolymen efter inträde av vätska på grund av osmotiska skillnader mellan cytosolen och den omgivande miljön..

När en djurcell står inför en hypotonisk lösning (antingen på grund av miljöförändringar eller under experimentella förhållanden) sväller de, vilket kan sluta med deras lys. En hypotonisk lösning är en som har, med avseende på cellens inre, en lägre koncentration av lösta ämnen, varför vatten tenderar att "tränga in" i cellen och söker dess vattenbalans..

I experimentell biologi används osmotisk lys eller "chock" för att bryta celler för att analysera deras interna komponenter, särskilt cytosoliska proteiner, nukleinsyror, etc..

Kemisk lysis

Kemisk lys är en genom vilken cellmembranet bryts eller sönderdelas genom inverkan av någon specifik kemisk substans. Det kan förekomma i en naturlig miljö, om vi betraktar cellerna i en vävnad eller någon encellig organism som av misstag exponeras för någon kemisk förening som kan påverka plasmamembranets integritet..

Det används vanligtvis också i experimentellt sammanhang, där rengöringsmedel med olika egenskaper används för att påverka membranets grundläggande struktur och orsaka lys. Den appliceras direkt eller indirekt, beroende på typen av cell i fråga och för vilket syfte den utsätts för nämnda process.

Mekanisk eller fysisk lysis

Plasmamembranet i en cell kan brytas experimentellt med mekaniska eller fysiska metoder. Denna typ av lys kan också förekomma, under vissa förhållanden, i naturliga miljöer, men experimentellt uppnås det genom att använda:

- Bladhomogenisatorer för bearbetning av vävnad eller cellodling

- Sonikatorer som stör celler med högfrekventa ultraljudsvågor

- Pressar, som orsakar celllys tack vare en progressiv ökning av trycket som en vävnad eller uppsättning celler utsätts för

- Slipande material som bland annat orsakar friktion

Enzymatisk lys

Enzymatisk lys är en biologisk "metod" för lys som kan vara artificiell eller naturlig. I det naturliga sammanhanget kan detta inträffa på grund av olika faktorer, men det har granskats speciellt med avseende på vissa proteiner med enzymatisk aktivitet som utsöndras av bakterier, svampar och andra organismer eller deras celler för att bekämpa infektioner, till exempel.

I denna mening har lysozym varit ett av de mest studerade enzymerna. Det finns i vissa växtvävnader, i vita ägg, och även i lever, brosk, saliv, slem, tårar och många celler i hematopoetisk härstamning hos människor och andra djur..

Detta enzyms lytiska kapacitet ligger i dess hydrolytiska aktivitet på glykosidbindningarna av peptidoglykan, som är en av de vanligaste polysackariderna i cellväggen hos bakterier..

Andra vanliga enzymer i naturen och inom industrin eller inom experimentområdet är mannanaser, kitinaser, ananasser, glukanaser och liknande, som fungerar vid upplösning av cellväggen hos svampar och jästar, för att nämna några.

Lys som orsakas av virala enzymer är också en typ av enzymatisk lys, eftersom bakteriofagerna som infekterar bakterier producerar "lysiner" som bryter membranet och bakteriecellväggen.

Experimentellt anser vissa författare att interna proteaser och andra hydrolytiska enzymer som är typiska för cytosolen kan användas för enzymatisk lysering av andra celler, vilket också inträffar när en uppsättning celler dör på grund av nekros i en vävnad och släpper ut sitt interna innehåll till det omgivande mediet, vilket orsakar lys av intilliggande celler.

Referenser

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Viktig cellbiologi. Garland vetenskap.
  2. Brown, R. B., & Audet, J. (2008). Nuvarande tekniker för encellslys. Journal of the Royal Society Interface, 5 (suppl_2), S131-S138.
  3. Fleet, G. H. (2011). Jästförstörelse av mat och dryck. I Jästarna (s. 53-63). Elsevier.
  4. Luckey, M. (2014). Membranstrukturbiologi: med biokemiska och biofysiska fundament. Cambridge University Press.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R. och Martin, D. W. (2011). Biologi (9: e utgåvan). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.