Galvenā atšķirība starp luciferāzi un GFP ir tāda, ka luciferāze ir enzīms, kas ražo gaismu, kad oksidē savu substrātu luciferīnu, savukārt GFP (zaļi fluorescējošais proteīns) ir proteīns, kas, pakļaujot to zilā gaismai, parāda spilgti zaļu fluorescenci. uz ultravioleto diapazonu.
Bioluminiscenci izraisa gaisma, ko rada ķīmiska reakcija dzīvā organismā. Tas ir ķīmiskās luminiscences veids. Tāpēc bioluminiscenci var definēt kā hemiluminiscenci, kas notiek dzīvā organisma iekšienē. Lielākā daļa bioluminiscējošu organismu ir atrodami okeānā. Šie organismi ietver zivis, baktērijas un želejas. Zemē ir sastopami daži bioluminiscējoši organismi, piemēram, ugunspuķes un sēnes. Bioluminiscējošo organismu dzimtene nav saldūdens. Parasti bioluminiscējošie organismi šim nolūkam satur tādas molekulas kā luciferāze un GFP. Luciferāze un GFP ir divi proteīni, kas spēj radīt bioluminiscenci.
Kas ir luciferāze?
Luciferāze ir enzīms, kas, oksidējot substrātu luciferīnu, ražo gaismu. Šis enzīms katalizē ķīmiskās reakcijas dzīvos organismos, kuru rezultātā izdalās fotoni. To parasti atšķir no fotoproteīna. Nosaukumu “luciferāze” pirmo reizi izmantoja Rafaels Dubuā, kurš izgudroja vārdus luciferīns un luciferāze. Dažādi organismi regulē savu gaismas ražošanu, izmantojot dažādas luciferāzes dažādās gaismu izstarojošās reakcijās. Lielākā daļa pētīto luciferāžu ir konstatētas dzīvniekiem, tostarp ugunspuķēm, jūras organismiem, piemēram, copepodiem, medūzām un jūras pansijai. Luciferāzes ir konstatētas arī gaismas sēnēs, gaismas baktērijās un dinoflagelātos.
01. attēls: luciferāze
Luciferīns ir luciferāzes enzīma substrāts. Luciferāzi klasificē kā oksidoreduktāzes. Tas nozīmē, ka tas iedarbojas uz atsevišķiem donoriem, iekļaujot molekulāro skābekli. Ķīmiskā reakcija, ko katalizē ugunspuķes luciferāze, notiek divos posmos, kā minēts tālāk.
Luciferīns + ATP → Luciferiladenilāts + PPi
Luciferiladenilāts + O2→ Oksiluceferīns + AMP + Light
Šo fermentu plaši izmanto biotehnoloģijā, mikroskopijā un kā reportiergēnu. Tomēr atšķirībā no fluorescējošajiem proteīniem luciferāzei nav nepieciešams ārējs gaismas avots. Taču tam ir jāpievieno substrāta patērējamais luciferīns.
Kas ir GFP?
GFP (zaļi fluorescējošais proteīns) ir olb altumviela, kas parāda spilgti zaļu fluorescenci, ja tiek pakļauta gaismai zilā līdz ultravioletā diapazonā. Marķējums GFP parasti attiecas uz proteīnu, kas pirmo reizi izolēts no medūzas Aequorea victoria, un to dažreiz sauc par avGFP. Tomēr GFP ir konstatēti citos organismos, tostarp koraļļos, jūras anemonos, spārnos, zoantīdos un lancetēs.
2. attēls: GFP
GFP ir lielisks rīks, ko var izmantot daudzos bioloģijas veidos. Tas ir saistīts ar tā spēju veidot iekšējo hromoforu, neprasot nekādus papildu kofaktorus, gēnu produktus, fermentus vai substrātus, izņemot molekulāro skābekli. Šūnu un molekulārajā bioloģijā GFP gēnu parasti izmanto kā ekspresijas reportieri. Tas ir izmantots arī modificētās formās biosensoru izgatavošanai. Turklāt Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura un Martin Chalfie 2008. gadā saņēma Nobela prēmiju par zaļās fluorescējošās olb altumvielas atklāšanu un izstrādi.
Kādas ir luciferāzes un GFP līdzības?
- Luciferāze un GFP ir divi proteīni, kas spēj radīt bioluminiscenci.
- Tās sastāv no aminoskābēm.
- Abām bioluminiscencē ir nepieciešams molekulārais skābeklis
- Abas var izmantot kā reportiermolekulas bioloģiskajos pētījumos.
- Tie abi ir sastopami dzīvniekiem.
Kāda ir atšķirība starp luciferāzi un GFP?
Luciferāze ir enzīms, kas ražo gaismu, oksidējot savu substrātu luciferīnu, savukārt GFP ir olb altumviela, kas parāda spilgti zaļu fluorescenci, ja to pakļauj gaismai no zilas līdz ultravioletajam diapazonam. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp luciferāzi un GFP. Turklāt luciferāzei nav nepieciešams ārējs gaismas avots, lai parādītu bioluminiscenci, savukārt GFP ir nepieciešams ārējs gaismas avots, lai parādītu bioluminiscenci.
Šajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp luciferāzi un GFP, lai veiktu salīdzināšanu.
Kopsavilkums - luciferāze pret GFP
Bioluminiscenci izraisa gaisma, ko rada ķīmiska reakcija dzīvā organismā. Luciferāze un GFP ir divi proteīni, kas spēj radīt bioluminiscenci. Luciferāze ir enzīms, kas ražo gaismu, oksidējot tā substrātu luciferīnu, savukārt GFP ir proteīns, kas, pakļaujot to gaismai no zilas līdz ultravioletajam diapazonam, parāda spilgti zaļu fluorescenci. Tādējādi šeit ir apkopota atšķirība starp luciferāzi un GFP.
