Lyse in der Zellwand: 7 interessante Fakten, die Sie kennen sollten

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In diesem Beitrag finden Sie Informationen über die Lyse in der Zellwand, wie es zur Lyse in der Zellwand kommen kann und weitere interessante Fakten.

Die Lyse in der Zellwand ist ein Weg, die Zellwand oder Zellmembran aufzubrechen, um die Zellbestandteile freizusetzen. Die Lyse in der Zellwand kann spontan oder induziert sein, abhängig von der Umgebung und dem Organismustyp.

Kann es zu einer Lyse in Zellwänden kommen?

Lyse kann auch in der Zellwand auftreten, nur wenn das Peptidoglycan geschwächt ist oder eine externe Substanz es daran hindert, sich zu vernetzen, was letztendlich das Peptidoglycan schwächt und somit die Zellwand bricht.

Dies geschieht normalerweise, wenn Bakterienzellen mit Antibiotika wie Penicillin behandelt werden, die auf die Zellwand einwirken und die Zellwandsynthese stoppen. Dadurch wird das Peptidoglykan geschwächt und somit können Bakterienzellen die osmotische Lyse nicht verhindern und somit sterben Bakterien ab.

Was ist die Lyse in der Zellwand?

Der Abbau der Zellmembran einer Zelle auf physikalische, chemische und biologische Weise wird als Lyse einer Zelle bezeichnet. Die Lyse kann spontan oder induziert sein.

Eine Flüssigkeit, die Zelllyse enthält, wird Lysat genannt. In nachgeschalteten Prozessen werden die Zellkulturen einer Lyse unterzogen, um die Zellbestandteile zu reinigen oder das gewünschte Zellprodukt zu isolieren.

Was verursacht die Lyse?

Die Hauptursache für das Auftreten von Lyse ist eine Veränderung in der Umgebung des Zell- oder Außendrucks oder es kann eine biologisch aktive Substanz sein, die die Zellmembran stört, dies geschieht spontan im menschlichen Körper, wenn ein Körper von den Bakterien getroffen wird, Unsere Körperzellen scheiden ein Enzym namens Lysozym aus, das hauptsächlich auf die Zellmembran einwirkt, um es aufzulösen und die Zelle zu zerstören.

Ein Bakteriophage sondert auch lytische Enzyme ab, um die Bakterienzelle zu stören. Künstlich geschieht dies, indem den Bakterien eine andere Zellwand gegeben wird Hemmung von Antibiotika, die auch Enzyme sind vermittelt. Diese Antibiotika wirken auf das bakterielle Enzym Transpeptidase, das Antibiotikum stoppt das Transpeptidase-Enzym, um die weitere Synthese der Zellwand durchzuführen. Dadurch wird die Zellwand schwach und kann den osmotischen Druck nicht verhindern. Dadurch wird die Bakterienzelle zerstört und stirbt ab.

Wie verhindert die Zellwand die Lyse?

Bakterienzellen enthalten Peptidoglycan, das den Bakterien hilft, Zelllyse zu verhindern. Peptidoglycan wird durch Vernetzung von Zuckern und Peptiden hergestellt, wodurch die Bakterien die osmotische Lyse bekämpfen können.

Osmotische Lyse tritt in der Zelle auf, wenn sich die Zelle in einem hypotonischen Medium befindet, in dem sich externe Flüssigkeit aufgrund von Osmose in die Zelle bewegt, wodurch die Zelle prall wird und platzt. Organismen mit Zellenwand verhindern, dass die Membran platzt. Die Zytolyse tritt häufig bei Protozoen und Tieren auf, da ihnen die Zellwand fehlt.

Was passiert bei einer Lysereaktion?

Es gibt zwei Verfahren, die an der Lyse beteiligt sind. Diese Verfahren sind mechanisch und nicht-mechanisch. Jede Methode hat ihre einzigartige Reaktion. Mechanische Verfahren umfassen Hochdruckhomogenisator und Perlmühle. Nicht-mechanische Verfahren werden weiter in physikalische, chemische und biologische Mittel eingeteilt.

Lyse in der Zellwand
Lyse in Zellwandverfahren aus Eine Übersicht über Zelllysemethoden im Makro- und Mikromaßstab

Die mechanische und nicht-mechanische Methode und ihre Arten werden im Folgenden diskutiert:

  • Hochdruckhomogenisatoren werden häufig zum Aufschließen mikrobieller Kulturen in großem Maßstab eingesetzt. Bei dieser Technik lässt man die Bakterienkultur in Medien unter hohem Druck durch ein Öffnungsventil passieren. Die Bakterienmembran wird durch das High zerstört Scherkraft, da es sich beim Eintritt in das Öffnungsventil komprimiert und beim Austritt ausdehnt.
  • Perlmühle ist eine weitere mechanische Methode, die im Molekularlabor weit verbreitet ist. Bei dieser Methode darf sich eine winzige Glas-, Stahl- oder Keramikperle mit der Zellkultur vermischen und mit hoher Geschwindigkeit bewegen. Dies macht das Aufbrechen der Zelle, wenn die Kügelchen mit der Zelle kollidieren und die Zelle durch Scherkraft lysiert, die intrazellulären Komponenten freisetzt.
  • Die Größe der Perlen beträgt 0.25-0.5 mm. Die kleineren Kügelchen sind effektiver und werden für die Lyse von Zellen empfohlen.
  • Physikalische Störung beinhaltet die Störung der Zelle durch den Einsatz externer Kräfte wie z thermische Lyse, osmotische Störung und Kavitation.
  • Die thermische Lyse beinhaltet das kontinuierliche Einfrieren und Auftauen der Kultur, wodurch sich Eis auf der Zellmembran bildet, die leicht bricht. Dieses Verfahren ist jedoch zeitaufwändig und kann nicht für temperaturempfindliche Kulturen verwendet werden.
  • Kavitation wird durchgeführt, um den lokalen Druck zu reduzieren, der durch Erhöhen der Ultraschallschwingung ausgeführt werden kann. Dies führt zur anschließenden Bildung von Hohlräumen oder Blasen in der Zellmembran. Wenn diese Blasen kollabieren, erzeugen sie im Medium eine Störwelle, diese Welle ist hoch Energie, die zum Auflösen der Zellmembran verwendet wird.
  • Osmotische Störungen lassen die Zelle platzen, indem sie Konzentrationsunterschiede innerhalb und außerhalb der Zelle erzeugen. Wenn die Salzkonzentration im äußeren Medium niedriger ist, bewegt sich Wasser in die Zelle, wodurch die Zelle platzt.
  • Chemische Methoden beinhalten das Aufbrechen von Zellen durch Verwendung unterschiedlicher Lysepuffer, die die Zellmembran durch Veränderung des pH-Werts lysieren.
  • Bei der alkalischen Lyse besteht der Puffer hauptsächlich aus SDS (Natriumdodecylsulfat) und Natriumhydroxid. OH- Ion aus Natriumhydroxid reagiert mit der Membran und bricht die Bindungen, wodurch sie durchlässig werden, und SDS löst das Protein und die Membran auf. Der am meisten bevorzugte pH-Bereich für die Lyse ist 11.5–12.5.
  • Die Detergens-Lyse ist eine der weit verbreiteten chemischen Methoden zur Lyse in der Zellwand. Waschmittel wird auch Tensid genannt. Wie wir wissen, ist die Zellmembran eine Bi-Lipid-Schichtstruktur, die aus hydrophilen und hydrophoben Regionen besteht, und Detergenzien sind in der Lage, die Lipid-Protein-, Lipid-Lipid- und Protein-Protein-Wechselwirkungen aufzulösen.
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Zelllyse unter Verwendung von Detergenzien, um die Zellmembran zu öffnen und die intrazellulären Komponenten freizusetzen Eine Übersicht über Zelllysemethoden im Makro- und Mikromaßstab
  • Biologische Methoden beinhalten die enzymatische Reaktion, die verschiedene Enzyme verwendet, um die Zellmembran zu lysieren. Die wichtigen Enzyme, die als Werkzeug zur Lyse der Zelle verwendet werden, sind: Lysozym, Protease, Cellulase, Zymolase, Chitinase, Proteinase K usw.
  • Lysozym reagiert mit der Zellenwand von Bakterien und bricht die glykosidischen Bindungen in der Peptidoglykanschicht.

Was ist die Notwendigkeit einer Zelllyse?

Die Zelllyse ist ein wichtiger Teil der Molekularbiologie, der hilft, die verschiedenen Zellstrukturen und ihre Bestandteile genau zu untersuchen. Die Zelllyse wird hauptsächlich in der molekularen Diagnose von Pathogenen, Immunoassays, Antidot-Screening, der Zusammensetzung spezifischer Proteine, Nukleinsäuren und anderer Zellstrukturen eingesetzt. Zelle wird häufig in den Downstream-Prozessen in der pharmazeutischen Industrie verwendet, um das gewünschte zu reinigen Protein oder Genprodukt synthetisiert innerhalb der Zelle.

Wie funktioniert die Zelllyse?

Es ist im Grunde der Bruch der Zellmembran, der die Freisetzung der Zellkomponente oder des Lysats bewirkt. Dies geschieht spontan im menschlichen Körper, wenn ein Körper auf Bakterien trifft, scheiden unsere Körperzellen ein Enzym namens Lysozym aus, das hauptsächlich auf die Zellmembran einwirkt, um es aufzulösen und die Zelle zu zerstören. Ein Bakteriophage sondert auch lytische Enzyme ab, um die Bakterienzelle zu stören.

Künstlich geschieht dies, indem den Bakterien eine andere Zellwand gegeben wird Hemmung von Antibiotika, die auch Enzyme sind vermittelt. Diese Antibiotika wirken auf das bakterielle Enzym Transpeptidase, das Antibiotikum stoppt das Transpeptidase-Enzym, um die weitere Synthese der Zellwand durchzuführen. Dadurch wird die Zellwand schwach und kann den osmotischen Druck nicht verhindern.

Zusammenfassung

Um diesen Beitrag abzuschließen, schließen wir, dass Lyse auftreten kann Zellmembran und Zellwand des Organismus. Dies kann spontan erfolgen oder künstlich herbeigeführt werden. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen wir die Zelllyse induzieren können, wie physikalische, chemische und biologische Mittel. Spontan geschieht es im menschlichen Körper und Bakterien.

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