Avainero lusiferaasin ja GFP:n välillä on se, että lusiferaasi on entsyymi, joka tuottaa valoa, kun se hapettaa substraattinsa lusiferiinin, kun taas GFP (vihreä fluoresoiva proteiini) on proteiini, joka näyttää kirkkaan vihreää fluoresenssia altistuessaan siniselle valolle. ultraviolettialueelle.
Bioluminesenssi johtuu valosta, joka syntyy elävässä organismissa tapahtuvan kemiallisen reaktion seurauksena. Se on eräänlainen kemiluminesenssi. Siksi bioluminesenssi voidaan määritellä kemiluminesenssiksi, joka tapahtuu elävän organismin sisällä. Suurin osa bioluminesoivista organismeista löytyy v altameristä. Näitä organismeja ovat kalat, bakteerit ja hyytelöt. Joitakin bioluminesoivia organismeja, kuten tulikärpäsiä ja sieniä, löytyy maasta. Bioluminesoivat organismit eivät ole kotoisin makeasta vedestä. Normaalisti bioluminesoivat organismit sisältävät molekyylejä, kuten lusiferaasia ja GFP:tä tätä tarkoitusta varten. Lusiferaasi ja GFP ovat kaksi proteiinia, jotka pystyvät tuottamaan bioluminesenssia.
Mikä on lusiferaasi?
Lusiferaasi on entsyymi, joka tuottaa valoa, kun se hapettaa lusiferiinin substraattia. Tämä entsyymi katalysoi kemiallisia reaktioita elävissä organismeissa, jotka johtavat fotonien emission. Se erotetaan yleensä fotoproteiinista. Nimeä "lusiferaasi" käytti ensimmäisenä Raphael Dubois, joka keksi sanat lusiferiini ja lusiferaasi. Eri organismit säätelevät valontuotantoaan käyttämällä erilaisia lusiferaaseja erilaisissa valoa emittoivissa reaktioissa. Suurin osa tutkituista lusiferaaseista on löydetty eläimistä, mukaan lukien tulikärpäsiä, meren organismeja, kuten copepods, meduusoja ja meriorvokkia. Lusiferaaseja on löydetty myös valoa antavista sienistä, valobakteereista ja dinoflagellaateista.
Kuva 01: Lusiferaasi
Lusiferiini on lusiferaasientsyymin substraatti. Lusiferaasi luokitellaan oksidoreduktaaseiksi. Se tarkoittaa, että se vaikuttaa yksittäisiin luovuttajiin sisällyttämällä siihen molekylaarista happea. Tulikärpäsen lusiferaasin katalysoima kemiallinen reaktio tapahtuu kahdessa vaiheessa, kuten alla mainitaan.
Lusiferiini + ATP → Lusiferyyliadenylaatti + PPi
Lusiferyyliadenylaatti + O2→ Oksyyliluseferiini + AMP + valo
Tätä entsyymiä käytetään laaj alti biotekniikassa, mikroskopiassa ja reportterigeeninä. Toisin kuin fluoresoivat proteiinit, lusiferaasi ei kuitenkaan vaadi ulkoista valonlähdettä. Mutta se vaatii sen substraattikäyttöisen lusiferiinin lisäämisen.
Mikä on GFP?
GFP (vihreä fluoresoiva proteiini) on proteiini, joka näyttää kirkkaan vihreää fluoresenssia, kun se altistetaan valolle välillä sinisestä ultraviolettiin. Merkintä GFP viittaa tavallisesti proteiiniin, joka eristettiin ensin meduusasta Aequorea victoria, ja sitä kutsutaan joskus nimellä avGFP. GFP:itä on kuitenkin löydetty muista organismeista, mukaan lukien korallit, merivuokot, hampailijat, eläinlajit ja lansetit.
Kuva 02: GFP
GFP on erinomainen työkalu, jota voidaan käyttää monissa biologian muodoissa. Tämä johtuu sen kyvystä muodostaa sisäinen kromofori ilman, että se tarvitsee lisäkofaktoreja, geenituotteita, entsyymejä tai muita substraatteja kuin molekyylihappea. Solu- ja molekyylibiologiassa GFP-geeniä käytetään yleisesti ekspression reportterina. Sitä on myös käytetty muunnetussa muodossa biosensoreiden valmistukseen. Lisäksi Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura ja Martin Chalfie saivat Nobel-palkinnon vuonna 2008 vihreän fluoresoivan proteiinin löytämisestä ja kehittämisestä.
Mitä yhtäläisyyksiä lusiferaasin ja GFP:n välillä on?
- Lusiferaasi ja GFP ovat kaksi proteiinia, jotka pystyvät tuottamaan bioluminesenssia.
- Ne koostuvat aminohapoista.
- Molemmat tarvitsevat molekyylistä happea bioluminesenssiin
- Molempia voidaan käyttää reportterimolekyyleina biologisessa tutkimuksessa.
- Molempia löytyy eläimistä.
Mitä eroa on lusiferaasin ja GFP:n välillä?
Lusiferaasi on entsyymi, joka tuottaa valoa, kun se hapettaa substraattinsa lusiferiinin, kun taas GFP on proteiini, joka näyttää kirkkaan vihreää fluoresenssia, kun se altistuu valolle välillä sinisestä ultraviolettiin. Joten tämä on avainero lusiferaasin ja GFP:n välillä. Lisäksi lusiferaasi ei tarvitse ulkoista valonlähdettä osoittaakseen bioluminesenssia, kun taas GFP tarvitsee ulkoista valonlähdettä osoittaakseen bioluminesenssia.
Seuraava infografiikka luettelee lusiferaasin ja GFP:n väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Lusiferaasi vs GFP
Bioluminesenssi johtuu valosta, joka syntyy elävässä organismissa tapahtuvan kemiallisen reaktion seurauksena. Lusiferaasi ja GFP ovat kaksi proteiinia, jotka pystyvät tuottamaan bioluminesenssia. Lusiferaasi on entsyymi, joka tuottaa valoa hapettamalla substraattiaan lusiferiinia, kun taas GFP on proteiini, joka näyttää kirkkaan vihreää fluoresenssia altistuessaan valolle sinisestä ultraviolettialueeseen. Siten tämä tiivistää eron lusiferaasin ja GFP:n välillä.
