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Lise è una parola greca e significa semplicemente "dividere" o "decomporre". È una buona descrizione della reazione che si verifica con le cellule in un tampone di lisi, una soluzione che le scompone per estrarne il contenuto. Gli scienziati usano queste soluzioni per estrarre DNA o proteine nell'analisi cellulare, specialmente nel caso dei batteri. Il tipo di tampone di lisi cellulare varia a seconda del tipo di esperimento, tuttavia menzioneremo alcune scelte comuni.
Tampone e sale
Le soluzioni tampone stabilizzano il pH, mentre le cellule subiscono il processo di lisi. La soluzione tris-HCL è il tampone più comune per tamponare a pH 8, se si desidera il pH. HEPES è un'altra soluzione tampone comune in questi esperimenti. Il cloruro di sodio può anche essere aggiunto per aumentare la forza ionica, la concentrazione totale di soluti al di fuori delle cellule. Quest'ultimo è importante poiché l'acqua può diffondersi a tutte le membrane cellulari, dalle regioni con bassa concentrazione di soluto a quelle ad alta concentrazione.
Detergente
Il detersivo è l'ingrediente principale che dissolve la membrana cellulare in modo che il contenuto possa fuoriuscire. I detergenti sono molecole anfipatiche, cioè con un'estremità che interagisce facilmente con le molecole d'acqua mentre l'altra estremità idrofobica, o "che ha paura dell'acqua", non fa quell'interazione. Possono sciogliere i grassi formando micelle, piccoli gruppi, in cui le code idrofobe delle molecole detergenti puntano verso l'interno verso le molecole di grasso. I detergenti comuni sono sodio dodecil solfato o SDS, NP-40 e tritonX.
Agenti chelanti e inibitori
I tamponi di lisi di solito contengono anche agenti chelanti come l'acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) o l'acido tetraacetico del glicole retilenico (EGTA). Queste sostanze chimiche si legano agli ioni metallici con una carica di +2 (ad esempio, magnesio e calcio), rendendoli quindi non disponibili per altre reazioni. Molte DNAsi (proteine che masticano il DNA) e proteasi (proteine che tagliano altre proteine) hanno bisogno di ioni magnesio per funzionare, quindi privandole di questo ingrediente principale, EDTA e EGTA, aiutano a ridurre il livello di proteasi o dell'attività di DNAsi. Tuttavia, non le escludono completamente e alcune proteasi non dipendono dai cofattori di magnesio, quindi i tamponi di lisi a volte contengono anche sostanze chiamate inibitori della proteasi, che si legano ad esso e ne impediscono il corretto funzionamento.
Lisi alcalina
La lisi alcalina è una tecnica molto comune per purificare i plasmidi dai batteri. Questo metodo implica l'uso di tre soluzioni. Il primo contiene glucosio, tampone tris-HCL, EDTA e RNAs. Il glucosio crea un'alta concentrazione di batteri soluti all'esterno, in modo che diventino leggermente flaccidi, facilitando il processo di lisi. EDTA e tris-HCL funzionano come descritto in precedenza, mentre RNAse masticherà qualsiasi RNA all'interno della cellula per toglierlo di mezzo. La seconda soluzione esegue efficacemente la lisi cellulare. Contiene il detergente SDS e NaOH, che innalza il pH a 12 o più, denaturando le proteine all'interno della cellula e causando la separazione del DNA in semplici filamenti. La terza soluzione contiene acetato di potassio per ripristinare il pH a un livello più neutro, in modo che i filamenti di DNA plasmidico possano unirsi. Nel frattempo, le proteine denaturate si uniscono e precipitano, mentre gli ioni dodecil solfato si uniscono agli ioni di potassio per formare un composto insolubile, che può anche precipitare fuori soluzione.