용해 (생물학)

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
(용균에서 넘어옴)

용해(溶解, 영어: lysis)는 보통 바이러스, 효소 또는 삼투(즉, 분해성) 메커니즘에 의해 무결성을 손상시키는 세포막의 분해이다. 분해(分解), 용균(溶菌)이라고도 한다. 용해된 세포의 내용물을 포함하는 유체를 용해물(溶解物, 영어: lysate)이라고 한다. 분자생물학, 생화학 및 세포생물학 실험실에서 세포 배양은 단백질 정제, DNA 추출, RNA 추출 또는 세포소기관 정제와 같이 구성 성분을 정제하는 과정에서 용해될 수 있다.

많은 종의 세균들은 동물의 타액, 계란 흰자 및 기타 분비물에서 발견되는 효소인 라이소자임에 의해 용해된다.[1] 박테리오파지에 감염되었을 때 생성되는 파지 용해 효소(리신)는 이들 바이러스가 세균의 세포를 용해시킬 수 있게 한다.[2] 페니실린 및 관련된 β-락탐 계열 항생제는 약물로 인해 세균이 결함이 있는 세포벽을 형성하게 한 후에 일어나는 효소 매개 용해를 통해 세균을 죽인다.[3] 세포벽이 완전히 소실되어 그람양성세균에 페니실린을 사용한 경우에 세균은 세포벽완전제거균(원형질체, 프로토플라스트)이라고 하고, 그람음성세균에 페니실린을 사용한 경우에 세균은 세포벽불완전제거균(스페로플라스트)라고 한다.

세포용해[편집]

<nowiki /> 이 부분의 본문은 세포용해입니다.

세포용해는 삼투압의 불균형으로 인해 물이 과도하게 세포 내로 들어와서 세포가 터질 때 일어난다.

세포용해는 일부 짚신벌레에 존재하는 수축포를 포함하여 여러 가지 다른 메커니즘에 의해 예방될 수 있으며, 이는 세포 밖으로 물을 빠르게 퍼내도록 한다. 식물 세포는 삼투압 또는 팽압에 견딜 수 있는 단단한 세포벽을 가지고 있기 때문에 정상적인 조건의 식물 세포에서는 세포용해가 일어나지 않으며, 세포벽이 존재하지 않을 경우에는 세포용해가 일어난다.

종양용해[편집]

종양용해는 종양세포 또는 종양의 파괴를 지칭한다.

이 용어는 부종의 감소를 나타내는 데에도 사용된다.[4]

원형질분리[편집]

<nowiki /> 이 부분의 본문은 원형질분리입니다.
원형질분리

원형질분리는 삼투에 의한 물의 손실로 인한 식물 세포의 수축으로 인해 일어나는 현상이다. 고장액에서는 세포막이 세포벽으로부터 분리되고 액포가 붕괴된다. 삼투에 의한 물의 흐름으로 인한 세포막의 수축을 멈출 수 없다면 세포는 결국 시들고 죽게 될 것이다.[5]

면역 반응[편집]

<nowiki /> 면역 반응 문서를 참고하십시오.
<nowiki /> 이 부분의 본문은 적혈구 § 이차 기능입니다.

적혈구의 헤모글로빈은 병원체에 의해 용해될 때 병원체에 대한 반응으로 자유 라디칼을 방출한다. 자유 라디칼은 병원체를 손상시킬 수 있다.[6][7]

활용[편집]

세포용해는 실험실에서 세포를 부수고 그 내용물을 정제하거나 추가로 연구하는 데 사용된다. 실험실에서 용해는 효소나 세제 또는 카오트로픽 시약의 영향을 받을 수 있다. 반복적인 동결 및 해동, 음파처리, 압력 또는 여과에 의한 세포막의 기계적 파괴를 용해라고도 한다. 많은 실험실 실험들은 용해 메커니즘의 선택에 민감하다. 보통 단백질 및 DNA와 같은 민감한 거대 분자를 변성시키거나 분해시키는 기계적 전단력을 피하는 것이 바람직하며, 다양한 유형의 세제는 다른 결과를 가져올 수 있다. 용해 직후 추가적인 추출 단계 전의 처리되지 않은 용액은 보통 조용해물(粗溶解物, 영어: crude lysate)이라고 한다.[8][9]

예를 들어 용해는 특정 단백질, 지질 및 핵산의 조성을 개별적으로 또는 복합체로 분석하기 위해 웨스턴 블롯 및 서던 블롯에 사용된다. 사용된 세제에 따라 모든 또는 일부 막이 용해된다. 예를 들어 세포막만 용해되는 경우 분별 원심분리를 사용하여 특정 세포소기관을 분리할 수 있다. 용해는 단백질 정제, DNA 추출, RNA 추출에도 사용된다.[8][9]

방법[편집]

화학적 용해[편집]

이 방법은 화학적 파괴를 사용한다. 이는 가장 인기 있고 간단한 접근 방식이다. 화학적 용해는 표적 세포의 막 내에 존재하는 단백질과 지질을 화학적으로 분해/가용화한다.[10]

음향적 용해[편집]

이 방법은 초음파를 사용하여 고압 및 저압 영역을 생성하여 공동현상 및 세포용해를 유발한다. 이 방법은 일반적으로 깔끔하게 나오지만 비용적인 측면에서 효율적이지 못하고 일관성이 없다.[11]

기계적 용해[편집]

이 방법은 물리적 침투를 사용하여 세포막을 관통하거나 절단한다.[12]

같이 보기[편집]

각주[편집]

  1. ↑ P. Jollès, 편집. (1996). 《Lysozymes--model enzymes in biochemistry and biology》. Basel: Birkhäuser Verlag. 35–64쪽. ISBN 978-3-7643-5121-2. 
  2. ↑ Nelson, D.; Loomis, L.; Fischetti, V. A. (2001년 3월 20일). “Prevention and elimination of upper respiratory colonization of mice by group A streptococci by using a bacteriophage lytic enzyme”. 《Proceedings of the National Academy of Sciences》 98 (7): 4107–12. Bibcode:2001PNAS...98.4107N. doi:10.1073/pnas.061038398. PMC 31187. PMID 11259652. 
  3. ↑ Scholar, E. M.; Pratt, W. B. (2000). 《The antimicrobial drugs》 2판. Oxford University Press. 61–64쪽. ISBN 978-0-19-975971-2. 
  4. ↑ “Oncolysis”. 《Medical Dictionary》. Farlex. 2013년 3월 27일에 확인함. 
  5. ↑ “Wiley InterScience : Journals : New Phytologist”. 《New Phytologist》 126: 571–591. doi:10.1111/j.1469-8137.1994.tb02952.x. 2011년 5월 22일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2008년 9월 11일에 확인함. 
  6. ↑ Red blood cells do more than just carry oxygen. New findings by NUS team show they aggressively attack bacteria too. 보관됨 2009-02-20 - 웨이백 머신, The Straits Times, 1 September 2007
  7. ↑ Jiang N, Tan NS, Ho B, Ding JL; Tan; Ho; Ding (October 2007). “Respiratory protein-generated reactive oxygen species as an antimicrobial strategy”. 《Nature Immunology》 8 (10): 1114–22. doi:10.1038/ni1501. PMID 17721536. S2CID 11359246. 
  8. ↑ 가 나 《Thermo Scientific Pierce Cell Lysis Technical Handbook》 (PDF) 2판. Thermo Scientific. 2015년 3월 30일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2023년 5월 25일에 확인함. 
  9. ↑ 가 나 “Protein Expression and Purification Core Facility: Protein Purification: Extraction and Clarification”. 《European Molecular Biology Laboratory》. 2015년 3월 17일에 확인함. 
  10. ↑ Park, Seung-min; Sabour, Andrew F; Ho Son, Jun; Hun Lee, Sang; Lee, Luke (2014). “Toward Integrated Molecular Diagnostic System (iMDx): Principles and Applications”. 《IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering》 61 (5): 1506–1521. doi:10.1109/TBME.2014.2309119. PMC 4141683. PMID 24759281. 
  11. ↑ Park, Seung-min; Sabour, Andrew F; Ho Son, Jun; Hun Lee, Sang; Lee, Luke (2014). “Toward Integrated Molecular Diagnostic System (iMDx): Principles and Applications”. 《IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering》 61 (5): 1506–1521. doi:10.1109/TBME.2014.2309119. PMC 4141683. PMID 24759281. 
  12. ↑ Park, Seung-min; Sabour, Andrew F; Ho Son, Jun; Hun Lee, Sang; Lee, Luke (2014). “Toward Integrated Molecular Diagnostic System (iMDx): Principles and Applications”. 《IEEE Transactions on Bio-Medical Engineering》 61 (5): 1506–1521. doi:10.1109/TBME.2014.2309119. PMC 4141683. PMID 24759281. 
원본 주소 "https://ko.wikipedia.org/w/index.php?title=용해_(생물학)&oldid=34994655"