Ključna razlika med luciferazo in GFP je v tem, da je luciferaza encim, ki proizvaja svetlobo, ko oksidira svoj substrat luciferin, medtem ko je GFP (zeleni fluorescentni protein) protein, ki prikazuje svetlo zeleno fluorescenco, ko je izpostavljen svetlobi v modri barvi. do ultravijoličnega območja.
Bioluminiscenca je posledica svetlobe, ki nastane s kemično reakcijo v živem organizmu. Je vrsta kemiluminiscence. Zato lahko bioluminiscenco definiramo kot kemiluminiscenco, ki poteka znotraj živega organizma. Večino bioluminiscenčnih organizmov najdemo v oceanu. Ti organizmi vključujejo ribe, bakterije in želeje. Nekateri bioluminiscenčni organizmi, kot so kresnice in glive, najdemo v deželi. Bioluminiscenčni organizmi niso avtohtoni v sladki vodi. Običajno bioluminiscenčni organizmi za ta namen vsebujejo molekule, kot sta luciferaza in GFP. Luciferaza in GFP sta dva proteina, ki lahko proizvajata bioluminiscenco.
Kaj je Luciferaza?
Luciferaza je encim, ki proizvaja svetlobo, ko oksidira substrat luciferin. Ta encim katalizira kemične reakcije v živih organizmih, ki povzročijo emisijo fotonov. Običajno se razlikuje od fotoproteina. Ime "luciferaza" je prvi uporabil Raphael Dubois, ki je izumil besedi luciferin in luciferaza. Različni organizmi uravnavajo svojo proizvodnjo svetlobe z uporabo različnih luciferaz v različnih reakcijah oddajanja svetlobe. Večino proučevanih luciferaz so našli pri živalih, vključno s kresnicami, morskimi organizmi, kot so kopepodi, meduze in morske mačehe. Luciferaze so našli tudi v svetlečih glivah, svetlečih bakterijah in dinoflagelatih.
Slika 01: Luciferaza
Luciferin je substrat za encim luciferazo. Luciferazo uvrščamo med oksidoreduktaze. Pomeni, da deluje na posamezne donorje z vgradnjo molekularnega kisika. Kemična reakcija, ki jo katalizira luciferaza kresnic, poteka v dveh korakih, kot je navedeno spodaj.
Luciferin + ATP → Luciferil adenilat + PPi
Luciferil adenilat + O2→ Oksiluceferin + AMP + Light
Ta encim se pogosto uporablja v biotehnologiji, za mikroskopijo in kot reporterski gen. Vendar pa za razliko od fluorescenčnih proteinov luciferaza ne potrebuje zunanjega vira svetlobe. Vendar zahteva dodatek svojega substrata, potrošnega luciferina.
Kaj je GFP?
GFP (zeleni fluorescentni protein) je protein, ki pokaže svetlo zeleno fluorescenco, ko je izpostavljen svetlobi v modrem do ultravijoličnem območju. Oznaka GFP se običajno nanaša na beljakovino, ki je bila prvič izolirana iz meduze Aequorea victoria, včasih pa se imenuje avGFP. Vendar pa so GFP našli v drugih organizmih, vključno s koralami, morskimi vetrnicami, kopepodi, zoantidi in suličniki.
Slika 02: GFP
GFP je odlično orodje, ki se lahko uporablja v številnih oblikah biologije. To je posledica njegove sposobnosti, da tvori notranji kromofor, ne da bi potreboval kakršne koli dodatne kofaktorje, genske produkte, encime ali substrate, razen molekularnega kisika. V celični in molekularni biologiji se gen GFP običajno uporablja kot poročevalec izražanja. Uporabljali so ga tudi v spremenjenih oblikah za izdelavo biosenzorjev. Poleg tega so Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura in Martin Chalfie leta 2008 prejeli Nobelovo nagrado za odkritje in razvoj zelenega fluorescenčnega proteina.
Kakšne so podobnosti med luciferazo in GFP?
- Luciferaza in GFP sta dva proteina, ki lahko proizvajata bioluminiscenco.
- Sestavljeni so iz aminokislin.
- Oba potrebujeta molekularni kisik pri bioluminiscenci
- Obe se lahko uporabljata kot reporterski molekuli v bioloških raziskavah.
- Oboje najdemo pri živalih.
Kakšna je razlika med luciferazo in GFP?
Luciferaza je encim, ki proizvaja svetlobo, ko oksidira svoj substrat luciferin, medtem ko je GFP protein, ki prikazuje svetlo zeleno fluorescenco, ko je izpostavljen svetlobi v modrem do ultravijoličnem območju. Torej, to je ključna razlika med luciferazo in GFP. Poleg tega luciferaza ne potrebuje zunanjega vira svetlobe, da pokaže bioluminiscenco, medtem ko GFP potrebuje zunanji vir svetlobe, da pokaže bioluminiscenco.
Naslednja infografika navaja razlike med luciferazo in GFP v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Luciferaza proti GFP
Bioluminiscenca je posledica svetlobe, ki nastane s kemično reakcijo v živem organizmu. Luciferaza in GFP sta dva proteina, ki lahko proizvajata bioluminiscenco. Luciferaza je encim, ki proizvaja svetlobo z oksidacijo svojega substrata luciferina, medtem ko je GFP protein, ki kaže svetlo zeleno fluorescenco, ko je izpostavljen svetlobi v modrem do ultravijoličnem območju. To torej povzema razliko med luciferazo in GFP.
