Componentes de una solución amortiguadora de lisis

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"Lise" es una palabra que proviene del griego y significa "separar" o "explotar". Es una buena descripción de lo que le sucede a las células en una solución amortiguadora de lisis, una solución que las separa para extraer sus componentes. Los científicos la utilizan cuando extraen el ADN o proteínas de las células para su análisis, especialmente en el caso de bacterias. El tipo de solución amortiguadora de lisis para las células depende del tipo de experimento, aunque las siguientes son algunas de las opciones comunes.

Solución y sal

Las soluciones amortiguadoras estabilizan el pH mientras que las células son separadas. Tris-HCL es una solución común para soluciones con pH 8; si se desea el pH, HEPES es otra solución química común en estos experimentos. La sal cloruro de sodio puede también ser incluida para aumentar la fueza iónica, el total de concentración de solutos dentro de las células. Esto es importante ya que el agua puede penetrar por las membranas celulares desde las regiones con una baja concentración de soluto hasta las que tienen una alta concentración.

Detergente

El detergente es el ingrediente que disuelve las membranas celulares para que puedan escapar sus contenidos. Los detergentes son moléculas anfipáticas, es decir: moléculas con un extremo que interactúa con las moléculas de agua mientras que el otro extremo es hidrofóbico (o "temeroso al agua") y no lo hace. Pueden disolver grasas formando micelas, pequeños cúmulos donde las colas hidrofróbicas de las moléculas del detergente apuntan hacia el interior de las moléculas de grasa. Los detergentes comunes incluyen al dodecil sulfato de sodio, o SDS (por sus siglas en inglés), NP-40 y tritonX.

Agentes quelantes e inhibidores

Las soluciones amortiguadoras de lisis típicamente incluyen agentes quelantes como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA, por sus siglas en inglés) o ácido etilenglicol tetraacético (EGTA, por sus siglas en inglés). Estos químicos se unen a metales con iones con carga +2 (por ejemplo, magnesio y calcio); y por tanto hacen que no esté disponible para otras reacciones. Muchas ADNasas (proteínas que destruyen el ADN) y protoasas (proteínas que destruyen otras proteínas) necesitan iones de magnesio para funcionar, así que eliminando el suministro de este ingrediente clave, tanto el EDTA como el EGTA ayudan a reducir el nivel de actividad de protoasas y ADNasas. No obstante, no eliminan su función completamente, y algunas protoasas no dependen del magnesio, así que las soluciones amortiguadoras de lisis también incluyen substancias llamadas inhibidores de protoasas, las cuales se unen a éstas y evitan que funcionen adecuadamente.

Lisis alcalino

Los lisis alcalinos son una técnica común para purificar plásmidos de bacterias. Este método involucra tres soluciones. La primera contiene glucosa, una solución tris-HCL, EDTA y ARNasas. La glucosa crea una alta concentración de soluto fuera de la bacteria, para que se vuelvan un poco blandas, lo que hará que sea más fácil que se separen; la función del EDTA y el tris-HCL ya fue descrita, mientras que las ARNasas captarán cualquier célula de ARN para apartarla del camino. La segunda solución es en realidad la que separa las celulas. Esta contiene detergente SDS y NaOH, el cual aumenta el pH hasta 12 o más, desnaturalizando las proteínas dentro de la célula y causando que el ADN se separe en hilos individuales. La tercera solución contiene acetato de potasio para regresar el pH a un nivel más natural, de modo que los hilos del ADN plásmido puedan volver a unirse. Mientras tanto, las proteínas desnaturalizadas se unirán y decantarán, mientras que los iones de dodecil-sulfato se unirán con los iones de potasio para formar un compuesto insoluble, el cual también decantará de la solución.