Lexikon der Biologie
Zellaufschluß
Bei chemischen Verfahren des Zellaufschlusses werden Lösungsmittel (z.B. Toluol), Detergentien, Säuren und Laugen eingesetzt. Bei den enzymatischen Verfahren werden die Zellen mittels zellwandlösender Enzyme (tierischer, pflanzlicher oder mikrobieller Herkunft) aufgeschlossen: So werden grampositive Bakterien durch Lysozym, gramnegative Bakterien durch Lysozym und EDTA (in Tris-Puffer; Ethylendiamintetraacetat, Tris) aufgeschlossen. Für den enzymatischen Aufschluß von Hefezellen werden vor allem β-1,3-Glucanase-haltige Enzymgemische (z.B. Schneckenenzyme, Zymolase aus Arthrobacter) verwendet. – Während die zum Aufschluß von tierischen Zellen notwendigen Kräfte in der Regel relativ gering sind, setzen die Zellwände pflanzlicher und mikrobieller Zellen dem Zellaufschluß beträchtlichen Widerstand entgegen. Die anzuwendende Aufschlußmethode richtet sich u.a. nach der Zellwandcharakteristik, Zellgröße, Produktmenge und -stabilität.
Um eine weitgehende Intaktheit bestimmter Organelle/Kompartimente unter Erhalt ihrer biologischen Aktivitäten zu erzielen, sind bestimmte Anforderungen an die für einen Zellaufschluß verwendeten Medien zu stellen: um das Milieu des Zellinnern möglichst gut zu simulieren, ist es nötig, durch geeignete Puffersubstanzen (Puffer) ein konstantes physiologisches pH-Milieu (pH-Wert) und durch Zugabe von Zuckern wie Saccharose, Sorbit oder Mannit Isotonie (Osmose) zu gewährleisten. Auch die Anpassung der Ionenverhältnisse an zellulare Konzentrationen (Elektrolyte), der Zusatz von Antioxidantien (z.B. Mercaptoethanol, Dithiothreitol), Proteinase-Inhibitoren (z.B. EDTA, Leupeptin, PMSF) und stabilisierende Makromoleküle (z.B. Serumalbumin, Polyvinylpyrrolidon) spielen bei der Zusammensetzung eines geeigneten Aufschlußmediums eine wichtige Rolle.
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