1. Wstęp teoretyczny:
Dezintegracja jest procesem prowadzącym do zniszczenia ściany komórkowej komórki z jednoczesnym zachowaniem struktur i składników wewnątrzkomórkowych. Opracowano wiele sposobów na prowadzenie tego procesu i podzielono je na 4 podstawowe metody odzwierciedlające charakter tychże procesów. Są to metody chemiczne, biologiczne, chemiczne fizyczne. Sposoby niszczenia ściany komórkowej w poszczególnych metodach przedstawiono w Tabeli 1. [1,3,41
mechaniczne |
Homogenizacja |
Rozcieranie. | |
Wytrząsanie | |
fizyczne |
sonifikacja |
Prasa French’a | |
Szok osmotyczny | |
Zamrażanie/rozmrażanie. | |
biologiczne |
Trawienie enzymatyczne. |
chemiczne |
Liza detergentami. |
Liza rozpuszczalnikami organicznymi. |
Tabela 1. Metody dezintegr acji komórek
Wybór odpowiedniej metody dezintegracji zależy od wielu czynników, jak i również od przewidywanego przez eksperymentatora efektu. Każda z wyżej wymienionych metod posiada swoiste wady i zalety, zaś ich produktywność sprawdza się dla określonych typów komórek. Wybrać należy metodę umożliwiającą maksymalne uwolnienie produktu komórek oraz maksymalną szybkość niszczenia ściany komórkowej. Ważne jest, aby zminimalizować możliwość: denaturacji białka, inaktywacji enzymów czy degradacji termicznej. Wybór odpowiedniej metody zależy nie tylko od charakteru i składu biologicznego komórki, ale również od wielkości próby. [4]
W doświadczeniu dezintegracji komórek drożdży użyliśmy metody fizycznej polegającej na zamrażaniu i rozmrażaniu zawiesiny komórek. Jest to metoda powszechnie stosowana w celu dezintegracji komórek bakterii, grzybów i komórek zwierzęcych. Istotą tego procesu jest uszkodzenie błony i ściany komórkowej niejako od wewnątrz. Zamarzająca w cytoplazmie woda tworzy kryształy lodu, zwiększając swoją objętość i niszcząc struktury ściany komórkowej. Metoda ta doskonale nadaje się do uwalniania rekombinowanych białek z komórek bakterii, jak i zalecana jest do lizy komórek ssaczych[ 1] , jednak można ją stosować jedynie do izolacji białek odpornych na denaturację, ponieważ zamarzanie komórek prowadzi do częściowej utraty wody, czego skutkiem może być właśnie denaturacja. [2,4] Jak każda metoda, tak i zamrażanie/rozmrażanie posiada swoje wady. Należą do nich min. czasochloimość procesu. Często do skutecznej lizy potrzebne jest wiele cykli gwałtownej zmiany temperatury. Przy stosowaniu tejże metody należy pamiętać o konieczności ochrony izolowanych białek przed działaniem uwolnionych z komórki enzymów. [1,2,5] Zdecydowaną zaletą tej metody jest łatwość i prostota procesu, który dodatkowo jest niekosztowny i nie wymaga skomplikowanej i drogiej aparatury
2