CELLLYS: PROCESS, ORSAKER OCH TYPER - BIOLOGI - 2025

Den cell-lys är den process genom vilken en cell sönderdelas eller förstörs av brytandet av deras plasmamembran och / eller cellväggen. Etymologiskt sett kommer ordet "lysis" från det grekiska λύσις (läs "Lúsis") vilket betyder "lossa", "försvagas", "avbrott" eller "minska" (från engelska lossna).

Resultatet av lyseringen av en eller flera celler är känt som "lysatet", en term som används allmänt i experimentell biologi för att hänvisa till blandningen av det "trasiga" plasmamembranet och alla cytosoliska komponenter som frisätts efter nämnda bristning.

Livscykeln för ett bakteriofagvirus (Källa: Phage2.JPG: Suly12derivative arbete: DZadventiste via Wikimedia Commons)

Celllys är en normal process som kan förekomma i olika sammanhang och har studerats omfattande i förhållande till bakteriella invasioner och enzymatisk "attack" av proteiner såsom lysozym, till exempel.

Experimentellt är det ett av de första stegen att studera alla intracellulära eller membranelement, för vilka det finns många olika tekniker, vars grund varierar beroende på undersökningens syfte.

Bearbeta

Lysprocessen beror huvudsakligen på typen av cell som beaktas. Till exempel för växt-, svamp- och bakterieceller börjar detta med att cellväggen sönderdelas.

För djurceller och / eller protoplaster av växt- eller bakterieceller (cell utan cellvägg, endast plasmamembran och cytosol) sker den lytiska processen vanligtvis när plasmamembranets integritet påverkas och därmed frigörs cellinnehåll till den extracellulära miljön.

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

orsaker

Celllys kan uppstå som svar på olika miljöförhållanden, liksom endogena faktorer eller specifika signaler.

I många bakterier, till exempel, kan celllys uppstå efter infektion med vissa arter av virus kända som "fag" eller "bakteriofager", i vars livscykel de kan använda bakterierekpliseringsmaskineriet för att multiplicera och producera lytiska enzymer. som främjar "förstörelsen" av cellen.

Andra celler kan genomgå lysering på grund av närvaron av toxiner som utsöndras av någon patogen, och i ett djur- eller växtvävnad, till exempel, kan vissa celler lyseras tack vare olika signalprocesser som slutar med frisläppandet av cellinnehåll till omgivningen (nekros ).

Typer av lys

I litteraturen hänvisas till olika typer av lys. Vissa författare klassificerar dem enligt "stimulans" eller den utlösande faktorn, medan andra klassificerar dem enligt typen av cell som är smidig.

Enligt mekanismen som fungerar för att uppnå en sönderdelning av en cell har osmotisk lys, kemisk lys, mekanisk lys och enzymatisk lys definierats. Dessa typer har emellertid definierats speciellt ur experimentell synvinkel, så att deras beskrivning följer olika tekniker, snarare än naturligt förekommande processer.

Beträffande typen av cell som lyserats har många författare emellertid myntade termer såsom "onkolys", "plasmolys", "cytolys", "hemolys", etc.

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

Plasmolys av växtceller (Källa: CNX OpenStax via Wikimedia Commons)

Slutligen är hemolys processen där celler eller röda blodkroppar lyseras, antingen med specifika enzymer (hemolysiner), genom närvaron av toxiner producerade av patogener eller genom hög intensitet fysisk träning, bland andra.

Osmotisk lysering

Osmotisk lysering eller "cytolys" är bristningen av plasmamembranet på grund av ett överdrivet vattenflöde från det extracellulära mediet till cytosolen.

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

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

Vid experimentell biologi används osmotisk lysering eller "chock" regelbundet för att bryta celler för att analysera deras inre komponenter, särskilt cytosoliska proteiner, nukleinsyror, etc.

Kemisk lys

Kemisk lys är en cell genom vilken cellmembranet bryts eller sönderdelas genom verkan av någon specifik kemisk substans. Det kan inträffa i en naturlig miljö om vi tar hänsyn till cellerna i en vävnad eller någon encellig organism som av misstag utsätts för någon kemisk förening som kan påverka plasmamembranets integritet.

Det används också vanligtvis i det experimentella sammanhanget, där detergenter med olika egenskaper används för att påverka membranets grundläggande struktur och orsakar lys. Den appliceras direkt eller indirekt, beroende på typen av cell i fråga och för vilket ändamål den utsätts för nämnda process.

Mekanisk eller fysisk lys

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

- Bladhomogenisatorer för vävnads- eller cellkulturbehandling

- Sonicators, som bryter celler med hjälp av högfrekventa ultraljudvågor

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

- Slipande material som bland annat orsakar friktion

Enzymatisk lys

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

I detta avseende har lysozym varit en av de mest studerade enzymerna. Det finns i vissa växtvävnader, i vita av ägg, och även i levern, brosk, saliv, slem, tårar och många celler i hematopoietisk avstamning av människor och andra djur.

Det enzymets lytiska förmåga ligger i dess hydrolytiska aktivitet på de glykosidiska bindningarna av peptidoglycan, som är en av de vanligaste polysackariderna i cellväggen hos bakterier.

Andra vanliga enzymer i naturen och inom industrin eller i den experimentella miljön är mannanaser, kitinaser, ananasser, glucanaser och liknande, som fungerar i sönderdelningen av cellväggen hos svampar och jäst, för att nämna några.

Lysan orsakad 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 uppstår när, i en vävnad, en uppsättning celler dör på grund av nekros och frigör dess interna innehåll till omgivande medium, vilket orsakar lysering av angränsande celler.

referenser

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Väsentlig cellbiologi. Garland Science.
2. Brown, RB & Audet, J. (2008). Aktuella tekniker för enkelcellslis. Journal of the Royal Society Interface, 5 (suppl_2), S131-S138.
3. Fleet, GH (2011). Jästbortskämd mat och dryck. I jästarna (s. 53-63). Elsevier.
4. Luckey, M. (2014). Membranstrukturbiologi: med biokemiska och biofysiska grunder. Cambridge University Press.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9: e edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.