Lisis
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La lisis ( / ˈl aɪ s ɪ s / LY -sis ; del griego λῠ́σῐς lýsis 'aflojamiento') es la ruptura de la membrana de una célula , a menudo por mecanismos virales , enzimáticos u osmóticos ( es decir, "líticos" / ˈl ɪ t ɪ k / LIT -ik ) que comprometen su integridad. Un fluido que contiene el contenido de las células lisadas se llama lisado . En los laboratorios de biología molecular , bioquímica y biología celular , los cultivos celulares pueden someterse a lisis en el proceso de purificación de sus componentes, como en la purificación de proteínas , la extracción de ADN , la extracción de ARN o en la purificación de orgánulos .
Muchas especies de bacterias están sujetas a lisis por la enzima lisozima , que se encuentra en la saliva animal , la clara de huevo y otras secreciones . [1] Las enzimas líticas de los fagos ( lisinas ) producidas durante la infección por bacteriófagos son responsables de la capacidad de estos virus para lisar las células bacterianas. [2] La penicilina y los antibióticos β-lactámicos relacionados causan la muerte de las bacterias a través de una lisis mediada por enzimas que ocurre después de que el fármaco hace que la bacteria forme una pared celular defectuosa . [3] Si la pared celular se pierde por completo y la penicilina se utilizó en bacterias grampositivas , entonces la bacteria se denomina protoplasto , pero si la penicilina se utilizó en bacterias gramnegativas , entonces se denomina esferoplasto .
Citólisis
La citólisis ocurre cuando una célula estalla debido a un desequilibrio osmótico que ha provocado que un exceso de agua ingrese a la célula.
La citólisis se puede prevenir mediante varios mecanismos diferentes, incluida la vacuola contráctil que existe en algunos paramecios , que bombea rápidamente agua fuera de la célula. La citólisis no ocurre en condiciones normales en las células vegetales porque estas tienen una pared celular fuerte que contiene la presión osmótica, o presión de turgencia , que de otro modo provocaría la citólisis.
Oncolisis
La oncólisis es la destrucción de células neoplásicas o de un tumor .
El término también se utiliza para referirse a la reducción de cualquier hinchazón . [4]
Plasmólisis
La plasmólisis es la contracción de las células de las plantas debido a la pérdida de agua por ósmosis . En un ambiente hipertónico , la membrana celular se desprende de la pared celular y la vacuola colapsa. Estas células acabarán marchitándose y muriendo a menos que el flujo de agua causado por la ósmosis pueda detener la contracción de la membrana celular . [5]
Respuesta inmune
La hemoglobina de los eritrocitos libera radicales libres en respuesta a los patógenos cuando estos los destruyen, lo que puede dañarlos. [6] [7]
Aplicaciones
La lisis celular se utiliza en los laboratorios para abrir las células y purificar o estudiar más a fondo su contenido. La lisis en el laboratorio puede verse afectada por enzimas , detergentes u otros agentes caotrópicos . La disrupción mecánica de las membranas celulares, como por congelación y descongelación repetidas, sonicación , presión o filtración , también puede denominarse lisis. Muchos experimentos de laboratorio son sensibles a la elección del mecanismo de lisis; a menudo es deseable evitar fuerzas de corte mecánicas que desnaturalizarían o degradarían macromoléculas sensibles, como proteínas y ADN , y diferentes tipos de detergentes pueden producir resultados diferentes. La solución sin procesar inmediatamente después de la lisis pero antes de cualquier paso de extracción adicional a menudo se denomina lisado crudo . [8] [9]
Por ejemplo, la lisis se utiliza en Western blot y Southern blot para analizar la composición de proteínas , lípidos y ácidos nucleicos específicos de forma individual o como complejos . Dependiendo del detergente utilizado, se lisan todas o algunas membranas. Por ejemplo, si solo se lisa la membrana celular , se puede utilizar la centrifugación en gradiente para recolectar ciertos orgánulos . La lisis también se utiliza para la purificación de proteínas , la extracción de ADN y la extracción de ARN . [8] [9]
Métodos
Lisis química
Este método utiliza la disrupción química. Es el enfoque más popular y simple. La lisis química deteriora/solubiliza químicamente las proteínas y los lípidos presentes dentro de la membrana de las células objetivo. [10] Los tampones de lisis comunes contienen hidróxido de sodio (NaOH) y dodecil sulfato de sodio (SDS). La lisis celular se realiza mejor en un rango de pH de 11,5 a 12,5. Aunque simple, es un proceso lento, que lleva entre 6 y 12 horas. [11]
Lisis acústica
Este método utiliza ondas ultrasónicas para generar áreas de alta y baja presión, lo que provoca cavitación y, a su vez, lisis celular. Aunque este método suele dar resultados limpios, no resulta rentable ni consistente. [10]
Lisis mecánica
Este método utiliza la penetración física para perforar o cortar una membrana celular. [10]
Lisis enzimática
Este método utiliza enzimas como la lisozima o las proteasas para desintegrar la membrana celular. [12]
Véase también
Referencias
- ^ P. Jollès, ed. (1996). Lisozimas: enzimas modelo en bioquímica y biología . Basilea: Birkhäuser Verlag. pp. 35–64. ISBN 978-3-7643-5121-2.
- ^ Nelson, D.; Loomis, L.; Fischetti, VA (20 de marzo de 2001). "Prevención y eliminación de la colonización de las vías respiratorias superiores de ratones por estreptococos del grupo A mediante el uso de una enzima lítica de bacteriófagos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 98 (7): 4107–12. Bibcode :2001PNAS...98.4107N. doi : 10.1073/pnas.061038398 . PMC 31187 . PMID 11259652.
- ^ Scholar, EM; Pratt, WB (2000). Los fármacos antimicrobianos (2.ª ed.). Oxford University Press . pp. 61–64. ISBN 978-0-19-975971-2.
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- ^ "Wiley InterScience: Journals: New Phytologist". New Phytologist . 126 : 571–591. doi :10.1111/j.1469-8137.1994.tb02952.x. Archivado desde el original el 22 de mayo de 2011. Consultado el 11 de septiembre de 2008 .
- ^ Shobana Kesava (1 de septiembre de 2007). "Los glóbulos rojos hacen más que transportar oxígeno. Nuevos hallazgos del equipo de la NUS muestran que también atacan agresivamente a las bacterias" (PDF) . The Straits Times . Archivado desde el original (PDF) el 20 de febrero de 2009, a través del Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Singapur.
- ^ Jiang, N; Tan, NS; Ho, B; Ding, JL (octubre de 2007). "Especies reactivas de oxígeno generadas por proteínas respiratorias como estrategia antimicrobiana" (PDF) . Nature Immunology . 8 (10): 1114–22. doi :10.1038/ni1501. PMID 17721536. S2CID 11359246 . Archivado (PDF) desde el original el 12 de enero de 2024.
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- ^ ab "Centro de purificación y expresión de proteínas: purificación de proteínas: extracción y clarificación". Laboratorio Europeo de Biología Molecular . Consultado el 17 de marzo de 2015 .
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