Les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de base du corps humain. Ils comportent plusieurs parties différentes appelées organites qui contribuent à la capacité de la cellule à utiliser. L'énergie est fournie par les mitochondries, les protéines sont synthétisées sur des ribosomes, de l'ADN est contenue dans le noyau et ainsi de suite. Si un scientifique est intéressé à étudier un composant particulier d'un de ces organites, il est nécessaire de briser la cellule ouverte, ou lyser il, d'isoler les organelles d'intérêt du reste de la cellule.
lyse cellulaire
Les cellules animales sont liées par une membrane cellulaire semi-perméable. A l'intérieur de la cellule, les organites sont mises en suspension dans un liquide appelé cytosol, ou le cytoplasme. Cytosol contient des sucres, des sels, des protéines solubles et les protéines de structure du cytosquelette - une structure qui maintient la forme des cellules. La membrane cellulaire peut être rompu ou lysé, mécaniquement, chimiquement ou par une combinaison des deux. Pour la lyse chimique, les cellules sont mises en suspension dans une solution qui contient des détergents et / ou d'autres réactifs qui interfèrent avec les liaisons chimiques de maintien des protéines membranaires en même temps. Il en résulte une rupture de la membrane et la libération des constituants intracellulaires.
Fractionnement subcellulaire
Une fois que les cellules ont été lysées, il est nécessaire de séparer les organelles ou protéines d'intérêt par rapport au reste des composants. centrifugation différentielle utilise la force de gravité à des objets séparés par la densité. Les tubes à essai contenant des solutions cellulaires sont centrifugés dans une centrifugeuse à progressivement plus élevées RPM (tours par minute), créant ainsi une pastille ou d'une fraction qui contient les organites les plus lourdes au fond du tube à chaque tour.
Purification
Une fois que la fraction intéressante a été obtenue, elle doit être purifiée. Purification élimine les contaminants en exploitant les différences dans les caractéristiques moléculaires, telles que la charge, la forme ou la taille. Par exemple, la fraction d'intérêt peut contenir deux protéines qui sédimentées ensemble en raison de similitudes dans la densité en dépit du fait qu'ils ont des tailles très différentes. À séparer la protéine indésirable de l'une à l'étude, il serait logique d'utiliser une autre méthode pour isoler les protéines par taille.
Pertinence pour les maladies humaines
La capacité à lyser des cellules et séparer les composants spécifiques a fourni aux chercheurs médicaux et les développeurs de médicaments avec des informations importantes sur l'épidémiologie de certaines maladies humaines. Par exemple, les membranes des cellules cancéreuses peuvent être comparées à celles des cellules normales, dans le but de développer des traitements qui détruisent les cellules tumorales, mais sont inoffensives pour les cellules saines. La lyse des cellules est également utilisée pour étudier la maladie d'Alzheimer, des troubles métaboliques et bien plus encore.
Considérations
Pas toutes les cellules sont créés égaux, il est donc important de personnaliser le protocole utilisé pour la lyse des caractéristiques de votre population cellulaire particulière. Il est tout aussi important de considérer exactement comment vous envisagez d'étudier la composante d'intérêt. Si vous souhaitez doser l'activité d'une enzyme, il serait illogique d'utiliser une solution capable de détruire la fonction de l'enzyme. Les fabricants de kits de réactifs chimiques utilisés pour la lyse cellulaire sont généralement heureux de vous aider à déterminer vos besoins.