细胞的裂解方法-细胞壁观察图像分析显微镜
对于获得准确、有意义的分析数据而言，分离核酸的质量是至
关重要的为了从复杂的基质如细胞裂解液中获得高纯度的核酸，要
精心设计样品前处理过程。去除的典型杂质包括细胞碎片、小分子
、蛋白、细胞液、糖类、失活的细胞核酸酶和不需要的核酸。早年
人们曾经尝试将离心后的裂解液直接注射入色谱，但很快发现这样
会降低色谱柱的性能，造成背景干扰，增大柱后压等。此外，背景
中蛋白等物质不可逆的吸附，会改变色谱的选择性
细胞裂解方法
提取核酸的第一步是细胞裂解和核酸酶的灭活，二者可以同时
进行；例如，单一的提取液可以包括溶解细胞膜所用的表面活性剂
和灭活胞内酶所需的强离液盐：
裂解的过程取决于细胞壁的性质，因此在研究中需要了解细胞
壁的组成和结构信息。例如，真菌主要有两种细胞壁，能够通过与
特定染料的反应而得到辨认，这种染料是Christian Gμm于19世纪
80年代发现的，被称为革兰氏染料，是一种结晶紫染料与碘的混合
物。当加入革兰氏染料时，革兰氏阳性细胞被染成紫色，而革兰氏
阴性细胞则变为红色。革兰氏阳性菌的细胞壁较厚(30～100nm)，
而革兰氏阴性菌的细胞壁较簿(20～30nm)。约40％～80％的革兰氏
阳性菌细胞壁是由·种坚硬而复杂的聚合物(肽聚糖)组成，见图8
．2，是由短肽所连接的线性杂多糖，具有很高的交联度。冈此，
革兰氏阳性菌的细胞壁(如化脓性链球菌)对于能水解肽链的青霉素
及其衍生物和溶菌酶(一种在IliON和唾液中发现的酶)十分敏感。
而革兰氏阴性菌(如大肠杆菌)的细胞壁有一种显著的层状外观，如
图8．3所示，其内部由单层肽聚糖组成，外部则基本为含蛋白的脂
双层在革兰氏阴性菌中，15％～20％的细胞壁由断续交联的肽聚糖
组成，交联度决定了细胞壁的韧性。一般而言，革兰氏阳性菌比革
兰氏阴性菌更难裂解，新细胞比老细胞更难裂解，而小细胞比大细
胞更难以列解
细胞的裂解有多种方法，但是没有哪一种方法能用于所有的生物源
细胞。每一一种技术都有其优点和缺点，裂解方法的选择取决于细
胞的特点、种类以及后续的心用。在细胞裂解中，也可以同时使川
多种方法，如酶裂解法使用特定的酶作用于细胞壁，而可以破坏由
脂双层构成的细胞质膜，需要同时使用能够溶解脂质的表面活性剂
，选择一种裂解方法时，应既能有足够的破坏性达到裂解细胞的目
的，则致破坏目标核酸的完整性。当提取超声破碎法
细胞超声破碎法是利用超声探针针尖的快速振动所产生的超声
波，即空化作用对细胞进行破碎的方法。空化会在针尖附近形成高
速的微小气泡流，气泡高速运动所产生的强剪切力将细胞破坏 这
并不是一个瞬时的过程，细胞悬液需要超声处理数分钟以使细胞裂
解至所需的程度。这种方法并不是初次细胞破碎时很好的选择，但
对于原生质球的破碎和革兰氏阴性菌细胞膜内外层的分离而言十分
有效。超声粉碎机在使用过程中通常会产生热量，冈此应该尽可能
地将样品置于冰浴中。在微生物裂解中，悬液中按1：2的比例加入
0．1～0．5mm直径的玻璃珠辅助超声破碎。超声过程中产生的自由
基可以与大多数生物分子反应，可以使用半胱氨酸、二硫苏糖醇或
其他含有一SH键等自由基清除剂，降低这些氧化性的自由基对样品
造成的影响。
