HÜCRE LIZIZI: SÜREÇ, NEDENLERI VE TÜRLERI - BIYOLOJI - 2025

Hücre lizizi , bir hücre dağılır veya plazma membranı ve / ya da hücre duvarının kopmasına ile yok edildiği bir süreçtir. Etimolojik olarak konuşursak, "liziz" kelimesi Yunanca λύσις'dan ("Lúsis" okuyun) gelir ve "gevşetme", "zayıflatma", "kesinti" veya "azalma" (İngilizce gevşemeden) anlamına gelir.

Bir veya daha fazla hücrenin parçalanmasının sonucu, deneysel biyolojide "kırık" plazma membranı ve söz konusu kopmadan sonra salınan tüm sitozolik bileşenlerin karışımına atıfta bulunmak için yaygın olarak kullanılan bir terim olan "lizat" olarak bilinir.

Bir bakteriyofaj virüsünün yaşam döngüsü (Kaynak: Phage2.JPG: Suly12derivative çalışması: DZadventiste, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Hücre lizizi, farklı bağlamlarda meydana gelebilen normal bir süreçtir ve örneğin lizozim gibi proteinler tarafından bakteriyel istilalar ve enzimatik "saldırı" ile ilişkili olarak kapsamlı bir şekilde çalışılmıştır.

Deneysel olarak, temeli çalışmanın amacına göre değişen birçok farklı tekniğin olduğu herhangi bir hücre içi veya zar elemanını incelemenin ilk adımlarından biridir.

süreç

Parçalama süreci esas olarak dikkate alınan hücre tipine bağlıdır. Örneğin bitki, mantar ve bakteri hücreleri için bu, hücre duvarının parçalanmasıyla başlar.

Hayvan hücreleri ve / veya bitki veya bakteri hücrelerinin protoplastları için (hücre duvarı olmayan hücre, sadece plazma zarı ve sitozol), litik süreç genellikle plazma zarının bütünlüğü etkilendiğinde meydana gelir ve böylece salınır. hücre dışı ortama hücresel içerik.

Hücre zarının yırtılmasına enzimler, deterjanlar, toksinler, yüksek frekanslı ultrason dalgaları veya diğerlerinin yanı sıra mekanik veya fiziksel süreçler neden olabilir.

Nedenler

Hücre lizizi, farklı çevresel koşulların yanı sıra endojen faktörlere veya spesifik sinyallere yanıt olarak meydana gelebilir.

Örneğin, birçok bakteride hücre lizizi, litik enzimleri çoğalmak ve üretmek için bakteriyel replikasyon mekanizmasını kullanabildikleri, "fajlar" veya "bakteriyofajlar" olarak bilinen bazı virüs türleriyle enfeksiyondan sonra meydana gelebilir. hücrenin "yok edilmesini" teşvik eden.

Diğer hücreler, bazı patojenler tarafından salgılanan toksinlerin varlığından dolayı parçalanabilir ve örneğin bir hayvan veya bitki dokusunda, hücre içeriğinin çevreye salınmasıyla sonuçlanan çeşitli sinyal süreçleri sayesinde bazı hücreler parçalanabilir (nekroz) ).

Lizis türleri

Literatürde, farklı parçalama türlerine atıfta bulunulmaktadır. Bazı yazarlar onları "uyarıcı" ya da tetikleyici faktöre göre sınıflandırırken, diğerleri onları pürüzsüz olan hücre tipine göre sınıflandırır.

Bir hücrenin parçalanmasını sağlamak için çalışan mekanizmaya göre ozmotik lizis, kimyasal liziz, mekanik liziz ve enzimatik liziz tanımlanmıştır. Bununla birlikte, bu türler deneysel bakış açısından özel olarak tanımlanmıştır, böylece açıklamaları doğal olarak meydana gelen süreçler yerine farklı tekniklere uygundur.

Bununla birlikte, parçalanan hücre tipiyle ilgili olarak, birçok yazar "onkoliz", "plazmoliz", "sitoliz", "hemoliz" gibi terimlere sahiptir.

Onkoliz, kimyasal veya fiziksel yöntemlerle (tıbbi tedaviler) veya hücreleri parçalayabilen bazı virüs türleriyle enfeksiyonla tümör veya kanser hücrelerinin parçalanması anlamına gelir. Plazmoliz ise bitki hücrelerinde, içindeki suyun hücreyi terk ettiği hipertonik solüsyonlara maruz kaldıklarında meydana gelen bir fenomeni ifade eder.

Bitki hücrelerinin plazmolizi (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla CNX OpenStax)

Son olarak, hemoliz, hücrelerin veya kırmızı kan hücrelerinin, patojenler tarafından üretilen toksinlerin varlığıyla veya diğerlerinin yanı sıra yüksek yoğunluklu fiziksel egzersizle spesifik enzimler (hemolisinler) tarafından parçalandığı süreçtir.

Ozmotik parçalanma

Ozmotik parçalanma veya "sitoliz", hücre dışı ortamdan sitozole aşırı su akışı nedeniyle plazma zarının kırılmasıdır.

Bu tür parçalama, hayvan hücrelerinde oldukça yaygındır. Bunun nedeni, sitozol ve çevresindeki ortam arasındaki ozmotik farklılıklar nedeniyle sıvı girişinden sonra hücre hacmini kontrol etmelerine yardımcı olan bitki hücreleri, mantarlar veya bakteriler gibi bir hücre duvarından yoksun olmalarıdır.

Bir hayvan hücresi hipotonik bir çözelti ile karşı karşıya kaldığında (çevresel dalgalanmalardan dolayı veya deneysel koşullar altında) şişer ve bu da parçalanmalarıyla sona erebilir. Hipotonik bir çözelti, hücrenin iç kısmına göre, daha düşük bir çözünen madde konsantrasyonuna sahip olandır, böylece su, su dengesini arayarak hücreye "girme" eğilimindedir.

Deneysel biyolojide ozmotik liziz veya "şok", iç bileşenlerini, özellikle sitozolik proteinleri, nükleik asitleri, vb. Analiz etmek amacıyla hücreleri kırmak için düzenli olarak kullanılır.

Kimyasal parçalama

Kimyasal parçalanma, belirli bir kimyasal maddenin etkisiyle hücre zarının kırılması veya parçalanmasıdır. Plazma zarının bütünlüğünü etkileyebilecek bir kimyasal bileşiğe yanlışlıkla maruz kalan bir doku veya tek hücreli bir organizmanın hücrelerini göz önünde bulundurursak, doğal bir ortamda meydana gelebilir.

Aynı zamanda tipik olarak, farklı özelliklere sahip deterjanların, zarın temel yapısını etkileyerek parçalanmaya neden olduğu deneysel bağlamda da kullanılır. Söz konusu hücre tipine ve hangi amaçla söz konusu işleme tabi tutulduğuna bağlı olarak doğrudan veya dolaylı olarak uygulanır.

Mekanik veya fiziksel parçalama

Bir hücrenin plazma zarı, mekanik veya fiziksel yöntemlerle deneysel olarak parçalanabilir. Bu tür bir parçalama, belirli koşullar altında, doğal ortamlarda da meydana gelebilir, ancak deneysel olarak aşağıdakilerin kullanılmasıyla elde edilir:

- Doku veya hücre kültürü işleme için bıçak homojenleştiriciler

- Yüksek frekanslı ultrason dalgaları ile hücreleri parçalayan sonikatörler

- Bir doku veya bir grup hücrenin maruz kaldığı basıncın kademeli olarak artması sayesinde hücre parçalanmasına neden olan presler

- Diğerlerinin yanı sıra sürtünmeye neden olan aşındırıcı malzemeler

Enzimatik parçalama

Enzimatik parçalama, yapay veya doğal olabilen biyolojik bir parçalama "yöntemi" dir. Doğal bağlamda, bu farklı faktörlere bağlı olarak meydana gelebilir, ancak örneğin bakteriler, mantarlar ve diğer organizmalar tarafından salgılanan enzimatik aktiviteye sahip bazı proteinler veya bunların hücreleri enfeksiyonlarla savaşmak için özel olarak gözden geçirilmiştir.

Bu anlamda lizozim, üzerinde en çok çalışılan enzimlerden biri olmuştur. Bazı bitki dokularında, yumurta beyazında ve ayrıca karaciğerde, kıkırdakta, tükürükte, mukusta, gözyaşlarında ve hematopoietik insan ve diğer hayvanların hematopoietik soyunun birçok hücresinde bulunur.

Bu enzimin litik kapasitesi, bakterilerin hücre duvarında en bol bulunan polisakkaritlerden biri olan peptidoglikanın glikosidik bağları üzerindeki hidrolitik aktivitesinde yatmaktadır.

Doğada ve endüstride veya deneysel ortamda diğer yaygın enzimler, birkaçını saymak gerekirse, mantarların ve mayaların hücre duvarının parçalanmasında işlev gören mannanazlar, kitinazlar, ananaslar, glukanazlar ve benzerleridir.

Viral enzimlerin neden olduğu liziz aynı zamanda bir tür enzimatik lizizdir, çünkü bakterileri enfekte eden bakteriyofajlar, zarı ve bakteri hücre duvarını kıran "lizinler" üretirler.

Deneysel olarak, bazı yazarlar, sitozole özgü dahili proteazların ve diğer hidrolitik enzimlerin, diğer hücrelerin enzimatik lizizi için kullanılabileceğini düşünmektedir; bu, bir dokuda bir dizi hücre nekrozdan öldüğünde ve iç içeriğini çevreleyen ortam, bitişik hücrelerin parçalanmasına neden olur.

Referanslar

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Temel hücre biyolojisi. Garland Bilimi.
2. Brown, RB ve Audet, J. (2008). Tek hücreli liziz için güncel teknikler. Journal of the Royal Society Interface, 5 (suppl_2), S131-S138.
3. Filo, GH (2011). Yiyecek ve içeceklerde maya bozulması. Mayalar içinde (s. 53-63). Elsevier.
4. Luckey, M. (2014). Membran yapısal biyolojisi: biyokimyasal ve biyofiziksel temellerle. Cambridge University Press.
5. Solomon, EP, Berg, LR ve Martin, DW (2011). Biyoloji (9. baskı). Brooks / Cole, Cengage Learning: ABD.