細胞的裂解方法-細胞壁觀察圖像分析顯微鏡
對于獲得準確、有意義的分析數據而言，分離核酸的質量是至
關重要的為了從復雜的基質如細胞裂解液中獲得高純度的核酸，要
精心設計樣品前處理過程。去除的典型雜質包括細胞碎片、小分子
、蛋白、細胞液、糖類、失活的細胞核酸酶和不需要的核酸。早年
人們曾經嘗試將離心后的裂解液直接注射入色譜，但很快發現這樣
會降低色譜柱的性能，造成背景干擾，增大柱后壓等。此外，背景
中蛋白等物質不可逆的吸附，會改變色譜的選擇性
細胞裂解方法
提取核酸的第一步是細胞裂解和核酸酶的滅活，二者可以同時
進行；例如，單一的提取液可以包括溶解細胞膜所用的表面活性劑
和滅活胞內酶所需的強離液鹽：
裂解的過程取決于細胞壁的性質，因此在研究中需要了解細胞
壁的組成和結構信息。例如，真菌主要有兩種細胞壁，能夠通過與
特定染料的反應而得到辨認，這種染料是Christian Gμm于19世紀
80年代發現的，被稱為革蘭氏染料，是一種結晶紫染料與碘的混合
物。當加入革蘭氏染料時，革蘭氏陽性細胞被染成紫色，而革蘭氏
陰性細胞則變為紅色。革蘭氏陽性菌的細胞壁較厚(30～100nm)，
而革蘭氏陰性菌的細胞壁較簿(20～30nm)。約40％～80％的革蘭氏
陽性菌細胞壁是由·種堅硬而復雜的聚合物(肽聚糖)組成，見圖8
．2，是由短肽所連接的線性雜多糖，具有很高的交聯度。岡此，
革蘭氏陽性菌的細胞壁(如化膿性鏈球菌)對于能水解肽鏈的青霉素
及其衍生物和溶菌酶(一種在IliON和唾液中發現的酶)十分敏感。
而革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌)的細胞壁有一種顯著的層狀外觀，如
圖8．3所示，其內部由單層肽聚糖組成，外部則基本為含蛋白的脂
雙層在革蘭氏陰性菌中，15％～20％的細胞壁由斷續交聯的肽聚糖
組成，交聯度決定了細胞壁的韌性。一般而言，革蘭氏陽性菌比革
蘭氏陰性菌更難裂解，新細胞比老細胞更難裂解，而小細胞比大細
胞更難以列解
細胞的裂解有多種方法，但是沒有哪一種方法能用于所有的生物源
細胞。每一一種技術都有其優點和缺點，裂解方法的選擇取決于細
胞的特點、種類以及后續的心用。在細胞裂解中，也可以同時使川
多種方法，如酶裂解法使用特定的酶作用于細胞壁，而可以破壞由
脂雙層構成的細胞質膜，需要同時使用能夠溶解脂質的表面活性劑
，選擇一種裂解方法時，應既能有足夠的破壞性達到裂解細胞的目
的，則致破壞目標核酸的完整性。當提取超聲破碎法
細胞超聲破碎法是利用超聲探針針尖的快速振動所產生的超聲
波，即空化作用對細胞進行破碎的方法�？栈瘯卺樇飧浇纬筛�
速的微小氣泡流，氣泡高速運動所產生的強剪切力將細胞破壞 這
并不是一個瞬時的過程，細胞懸液需要超聲處理數分鐘以使細胞裂
解至所需的程度。這種方法并不是初次細胞破碎時很好的選擇，但
對于原生質球的破碎和革蘭氏陰性菌細胞膜內外層的分離而言十分
有效。超聲粉碎機在使用過程中通常會產生熱量，岡此應該盡可能
地將樣品置于冰浴中。在微生物裂解中，懸液中按1：2的比例加入
0．1～0．5mm直徑的玻璃珠輔助超聲破碎。超聲過程中產生的自由
基可以與大多數生物分子反應，可以使用半胱氨酸、二硫蘇糖醇或
其他含有一SH鍵等自由基清除劑，降低這些氧化性的自由基對樣品
造成的影響。
