Proses lisis sel
Apa itu lisis sel?
lisis sel adalah proses dimana terurai sel atau dihancurkan oleh pemecahan membran plasma mereka dan / atau dinding sel. Kata “lisis” berasal dari bahasa Yunani λύσις (baca ” Lúsis “) yang berarti ‘melonggarkan’, ‘pelemahan’, ‘gangguan’ atau ‘penurunan’ (dari bahasa Inggris melonggarkan ).
Hasil lisis dari satu atau lebih sel dikenal sebagai “lisat”, istilah yang banyak digunakan dalam biologi eksperimental untuk merujuk pada campuran membran plasma yang “rusak” dan semua komponen sitosol yang dilepaskan setelah ruptur tersebut.
Lisis sel adalah proses normal yang dapat terjadi dalam konteks yang berbeda dan telah dipelajari secara ekstensif dalam kaitannya dengan invasi bakteri dan “serangan” enzimatik oleh protein seperti lisozim, misalnya.
Secara eksperimental ini adalah salah satu langkah pertama untuk mempelajari unsur intraseluler atau membran apa pun, di mana ada banyak teknik berbeda, yang dasarnya bervariasi sesuai dengan tujuan penelitian.
Proses lisis sel
Proses lisis terutama tergantung pada jenis sel yang dipertimbangkan. Untuk sel tumbuhan, jamur dan bakteri, misalnya, ini dimulai dengan disintegrasi dinding sel.
Untuk sel hewan dan/atau protoplas sel tumbuhan atau bakteri (sel tanpa dinding sel, hanya membran plasma dan sitosol), proses litik umumnya terjadi ketika integritas membran plasma terpengaruh, sehingga melepaskan konten seluler ke lingkungan ekstraseluler.
Pecahnya membran sel dapat disebabkan antara lain oleh enzim, deterjen, racun, gelombang ultrasonik frekuensi tinggi, atau proses mekanis atau fisik.
Penyebab
Lisis sel dapat terjadi sebagai respons terhadap kondisi lingkungan yang berbeda, serta faktor endogen atau sinyal spesifik.
Pada banyak bakteri, misalnya, lisis sel dapat terjadi setelah infeksi beberapa spesies virus yang dikenal sebagai “fag” atau “bakteriofag”, yang dalam siklus hidupnya mereka dapat menggunakan mesin replikasi bakteri untuk berkembang biak dan menghasilkan enzim litik. penghancuran” sel.
Sel-sel lain dapat mengalami lisis karena adanya toksin yang disekresikan oleh beberapa patogen dan, dalam jaringan hewan atau tumbuhan, misalnya, beberapa sel dapat dilisiskan berkat berbagai proses pensinyalan yang diakhiri dengan pelepasan isi sel ke lingkungan (nekrosis). ).
Jenis lisis
Dalam literatur , referensi dibuat untuk berbagai jenis lisis. Beberapa penulis mengklasifikasikannya menurut “stimulus” atau faktor pemicunya, sementara yang lain mengklasifikasikannya menurut jenis sel yang halus.
Menurut mekanisme yang beroperasi untuk mencapai disintegrasi sel, lisis osmotik, lisis kimia, lisis mekanis, dan lisis enzimatik telah ditentukan. Namun, jenis ini telah didefinisikan terutama dari sudut pandang eksperimental, sehingga deskripsi mereka mematuhi teknik yang berbeda, daripada proses yang terjadi secara alami.
Mengenai jenis sel yang dilisiskan, bagaimanapun, banyak penulis telah menciptakan istilah seperti “onkolisis”, “plasmolisis”, “sitolisis”, “hemolisis”, dll.
Oncolysis mengacu pada lisis sel tumor atau kanker, baik dengan metode kimia atau fisik (perawatan medis) atau dengan infeksi strain virus yang dapat memecah sel. Plasmolisis, di sisi lain, mengacu pada fenomena yang terjadi di sel tumbuhan ketika mereka dikenai larutan hipertonik, dimana air di dalam meninggalkan sel.
Plasmolisis sel tumbuhan (Sumber: CNX OpenStax [CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Akhirnya, hemolisis adalah proses di mana sel-sel atau sel darah merah dilisiskan, baik karena enzim tertentu (hemolisin), adanya racun yang dihasilkan oleh patogen atau latihan fisik intensitas tinggi, antara lain.
Lisis osmotik
Lisis osmotik atau “sitolisis” adalah pecahnya membran plasma karena aliran air yang berlebihan dari media ekstraseluler ke sitosol.
Jenis lisis ini cukup umum pada sel hewan. Alasannya adalah karena mereka tidak memiliki dinding sel seperti sel tumbuhan, jamur atau bakteri, yang membantu mereka mengontrol volume sel setelah masuknya cairan karena perbedaan osmotik antara sitosol dan lingkungan sekitarnya.
Ketika sel hewan dihadapkan dengan larutan hipotonik (baik karena fluktuasi lingkungan atau dalam kondisi eksperimental), mereka membengkak, yang dapat berakhir dengan lisisnya. Larutan hipotonik adalah larutan yang, sehubungan dengan bagian dalam sel, memiliki konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah, itulah sebabnya air cenderung “masuk” ke dalam sel, mencari keseimbangan airnya.
Dalam biologi eksperimental lisis osmotik atau “kejutan” secara teratur digunakan untuk memecah sel untuk menganalisis komponen internalnya, terutama protein sitosol, asam nukleat, dll.
Lisis kimia
Lisis kimia adalah salah satu di mana membran sel rusak atau hancur oleh aksi beberapa zat kimia tertentu. Ini dapat terjadi di lingkungan alami, jika kita mempertimbangkan sel-sel jaringan atau organisme uniseluler yang secara tidak sengaja terpapar pada beberapa senyawa kimia yang mampu mempengaruhi integritas membran plasma.
Hal ini juga biasanya digunakan dalam konteks eksperimental, di mana deterjen dengan sifat yang berbeda digunakan untuk mempengaruhi struktur dasar membran, menyebabkan lisis. Ini diterapkan secara langsung atau tidak langsung, tergantung pada jenis sel yang bersangkutan dan untuk tujuan apa ia dikenai proses tersebut.
Lisis mekanis atau fisik
Membran plasma sel dapat dipecah secara eksperimental dengan metode mekanis atau fisik. Jenis lisis ini juga dapat terjadi, dalam kondisi tertentu, di lingkungan alami, tetapi secara eksperimental dicapai melalui penggunaan:
– Homogenizer blade untuk pemrosesan kultur jaringan atau sel
– Sonicators, yang memecah sel melalui gelombang ultrasound frekuensi tinggi
– Pengepresan, yang menyebabkan lisis sel berkat peningkatan tekanan yang progresif yang dialami jaringan atau kumpulan sel
– Bahan abrasif yang menyebabkan gesekan antara lain
Lisis enzimatik
Lisis enzimatik adalah “metode” biologis lisis yang bisa buatan atau alami. Dalam konteks alami, ini dapat terjadi karena faktor yang berbeda, tetapi telah ditinjau secara khusus sehubungan dengan beberapa protein dengan aktivitas enzimatik yang disekresikan oleh bakteri, jamur dan organisme lain atau sel mereka untuk melawan infeksi, misalnya.
Dalam pengertian ini, lisozim telah menjadi salah satu enzim yang paling banyak dipelajari. Ini ditemukan di beberapa jaringan tanaman, di putih telur, dan juga di hati, tulang rawan, air liur, lendir, air mata, dan banyak sel dari garis keturunan hematopoietik manusia dan hewan lainnya.
Kapasitas litik enzim ini terletak pada aktivitas hidrolitiknya pada ikatan glikosidik peptidoglikan, yang merupakan salah satu polisakarida paling melimpah di dinding sel bakteri.
Enzim umum lainnya di alam dan di industri atau dalam pengaturan eksperimental adalah mannanase, kitinase, ananasses, glukanase dan sejenisnya, yang bekerja di disintegrasi dinding sel jamur dan ragi, untuk beberapa nama.
Lisis yang disebabkan oleh enzim virus juga merupakan jenis lisis enzimatik, karena bakteriofag yang menginfeksi bakteri menghasilkan “lisin” yang merusak membran dan dinding sel bakteri.
Secara eksperimental, beberapa penulis menganggap bahwa protease internal dan enzim hidrolitik lain yang khas dari sitosol dapat digunakan untuk lisis enzimatik sel lain, yang juga terjadi ketika, dalam jaringan, satu set sel mati karena nekrosis dan melepaskan konten internalnya ke media sekitarnya, menyebabkan lisis sel-sel yang berdekatan.
