Кіріспе
Молекулалық биологияда жасушаларды бұзуға арналған буфер. Лизистік буфер – жасушалардың тез бұзылатын макромолекулаларын талдау үшін молекулалық биологиялық тәжірибелерде қолданылатын, жасушаларды ашу мақсатындағы буферлік ерітінді (мысалы, белок үшін вестерн блот немесе ДНК-ны бөліп алу). Көптеген лизистік буферлер лизаттың pH және осмолярлығын реттеу үшін буферлік тұздарды (мысалы, Tris HCl) және иондық тұздарды (мысалы, NaCl) қамтиды. Мембраналық құрылымдарды бұзу үшін кейде детергенттер (мысалы, Triton X 100 немесе SDS) қосылады. Белокты бөліп алуға бағытталған лизистік буферлерге көбінесе протеаза ингибиторлары қосылады, ал қиын жағдайларда олар міндетті болуы мүмкін. Лизистік буферлерді жануарлар мен өсімдіктер тіндерінің жасушаларында қолдануға болады.
A lysis buffer is a buffer solution used for the purpose of breaking open cells for use in molecular biology experiments that analyze the labile macromolecules of the cells (e. g. western blot for protein, or for DNA extraction). Most lysis buffers contain buffering salts (e. g. Tris HCl) and ionic salts (e. g. NaCl) to regulate the pH and osmolarity of the lysate. Sometimes detergents (such as Triton X 100 or SDS) are added to break up membrane structures. For lysis buffers targeted at protein extraction, protease inhibitors are often included, and in difficult cases may be almost required. Lysis buffers can be used on both animal and plant tissue cells.
Буферді таңдау
Лизистік буфердің басты мақсаты – қызығушылық тудыратын молекулаларды бөліп алып, оларды тұрақты жағдайда ұстау. Ақуыздар үшін кейбір тәжірибелерде мақсатты ақуыздар толығымен денатурациялануы керек, ал кейбір тәжірибелерде мақсатты ақуыздар бүктеліп, қызметін сақтауы керек. Әр түрлі ақуыздардың әр түрлі қасиеттері болады және олар әртүрлі жасушалық ортада кездеседі. Сондықтан, тәжірибелердің мақсатына және жоспарына сәйкес ең тиімді буферді таңдау өте маңызды. Назарға алу қажетті маңызды факторлар: pH, иондық күш, жуғыш заттарды қолдану, протеолиздік процестерді тоқтату үшін протеаза ингибиторларын қолдану. Мысалы, Грам-теріс бактерияларды лизистеу кезінде жуғыш зат қосу қажет, бірақ Грам-оң бактериялар үшін қажет емес. Фосфорильдеумен ақуыздарды зерттегенде протеаза ингибиторымен қатар, фосфатаза ингибиторы сияқты басқа фермент ингибиторларын лизистік буферге қосу жиі кездеседі.
Буфер
Буфер оқшауланған белоктар үшін орта жасайды. Әр буфердің таңдауында белгілі бір pH диапазоны болады, сондықтан буфер эксперименттің мақсатты ақуызы белгілі бір pH-та тұрақтылығына қарай таңдалуы керек. Сондай-ақ, pH диапазоны ұқсас буферлер үшін, буфердің эксперименттің мақсатты ақуызымен үйлесімділігін ескеру маңызды. Төмендегі кестеде ең көп қолданылатын буферлер мен олардың pH диапазондары келтірілген. Детергенттер кеңінен қолданылатын болғамен және ұқсас функцияларды атқарғанымен, эксперименттің мақсаттарын ескере отырып, қолданылатын детергенттердің физикалық және химиялық қасиеттерін қарастыру қажет. Детергенттер гидрофильді бас тобының сипаттамасына сүйене отырып, иондық емес, аниондық, катиондық немесе цвиттериондық деп жіктеледі. Детергенттер – нақты лизистік буфердің лизиске түсіру күшін анықтайтын маңызды компонент.
Клеткалық лизисті буферлер
Көптеген жасушалық лизистік буферлерде жиі кездесетін мәселе – лизис процесінде белок құрылымдарының бұзылуы, оның ішінде жуғыш заттардың қолданылуынан туындайтын құбылыс. Жуғыш заттар көбінесе белоктың дұрыс бүлінуіне қажетті табиғи жағдайларды қалпына келтіруге кедергі келтіреді. Ұзақ жылдар бойы, жуғыш заттарға негізделген жасуша лизисінен кейін, табиғи жағдайды қалпына келтіру үшін буфер алмасу және/немесе диализ жасау қажет болды, бұл басқа да кедергі келтіретін қосылыстарды жоюға мүмкіндік берді. Осы мәселені шешу үшін жуғыш заттарсыз жасуша лизисі буфері пайда болды. GentleLys буфері жуғыш заттардың орнына сополимерлерді қолданады, бұл жасуша лизисін тиімді жүзеге асырумен қатар, белоктар сияқты жасушалық компоненттердің дұрыс бүлінуі үшін өте маңызды табиғи ортаны сақтайды.
GentleLys (Жайлы лизис)
GentleLys буфері жасуша мембранасын жұмсақ бұзатын синтетикалық нанодискілік сополимерлерді пайдаланады, бұл дәстүрлі жуғыш заттарға негіделген лизистік буферлерге қарағанда әлдеқайда жұмсақ балама болып табылады. Осы жұмсақ тәсіл қатал химиялық заттарды қолдану қажеттілігін жояды, жасушалық ақуыздардың табиғи жағдайын сақтайтын ортаны құрады. Осының салдарынан ақуыздар өздерінің құрылымдық тұтастығын және қызметін сақтайды, бұл жуғыш заттарға негіделген буферлердің құрылымды бұзу әсерінен ерекшеленеді.
ДНК және РНК зерттеулеріндегі лизистік буфер
ДНҚ саусақ іздерін сияқты зерттеулерде ДНҚ-ны оқшаулау үшін лизистік буфер қолданылады. Жағдай туғанда ыдыс жууға арналған сұйықтықты жасуша және ядролық мембраналарды бұзу үшін пайдалануға болады, бұл ДНҚ-ның босатылуына мүмкіндік береді. Басқа да осындай лизистік буферлерге Qiagen компаниясының патенттелген өнімі Buffer P2 жатады.