Klíčový rozdíl mezi luciferázou a GFP je v tom, že luciferáza je enzym, který produkuje světlo, když oxiduje svůj substrát luciferin, zatímco GFP (zelený fluorescenční protein) je protein, který při vystavení světlu v modré barvě vykazuje jasně zelenou fluorescenci. do ultrafialového rozsahu.
Bioluminiscence je způsobena světlem produkovaným chemickou reakcí v živém organismu. Je to druh chemiluminiscence. Bioluminiscenci lze proto definovat jako chemiluminiscenci, která probíhá uvnitř živého organismu. Většina bioluminiscenčních organismů se nachází v oceánu. Mezi tyto organismy patří ryby, bakterie a želé. Některé bioluminiscenční organismy, jako jsou světlušky a houby, se nacházejí v zemi. Bioluminiscenční organismy nejsou původní ve sladké vodě. Normálně bioluminiscenční organismy obsahují pro tento účel molekuly jako luciferáza a GFP. Luciferáza a GFP jsou dva proteiny, které jsou schopné produkovat bioluminiscenci.
Co je luciferáza?
Luciferáza je enzym, který produkuje světlo, když oxiduje substrát luciferin. Tento enzym katalyzuje chemické reakce v živých organismech, které vedou k emisi fotonů. Obvykle se odlišuje od fotoproteinu. Název „luciferáza“poprvé použil Raphael Dubois, který vynalezl slova luciferin a luciferáza. Různé organismy regulují svou produkci světla pomocí různých luciferáz v různých reakcích vyzařujících světlo. Většina studovaných luciferáz byla nalezena u zvířat, včetně světlušek, mořských organismů, jako jsou vespody, medúzy a mořské macešky. Luciferázy byly také nalezeny ve světélkujících houbách, světélkujících bakteriích a dinoflagelátech.
Obrázek 01: Luciferáza
Luciferin je substrátem pro enzym luciferázu. Luciferáza je klasifikována jako oxidoreduktázy. To znamená, že působí na jednotlivé dárce s inkorporací molekulárního kyslíku. Chemická reakce katalyzovaná luciferázou světlušek probíhá ve dvou krocích, jak je uvedeno níže.
Luciferin + ATP → Luciferyl adenylát + PPi
Luciferyl adenylát + O2→ Oxyluceferin + AMP + Světlo
Tento enzym je široce používán v biotechnologii, pro mikroskopii a jako reportérový gen. Na rozdíl od fluorescenčních proteinů však luciferáza nevyžaduje externí zdroj světla. Vyžaduje však přidání svého substrátu, spotřebního luciferinu.
Co je GFP?
GFP (green fluorescent protein) je protein, který při vystavení světlu v modré až ultrafialové oblasti vykazuje jasně zelenou fluorescenci. Označení GFP normálně odkazuje na protein poprvé izolovaný z medúzy Aequorea victoria a někdy se nazývá avGFP. GFP však byly nalezeny v jiných organismech, včetně korálů, mořských sasanek, veslonnožců, zoanthidů a kopinatců.
Obrázek 02: GFP
GFP je vynikající nástroj, který lze použít v mnoha formách biologie. To je způsobeno jeho schopností tvořit vnitřní chromofor bez potřeby jakýchkoli pomocných kofaktorů, genových produktů, enzymů nebo substrátů jiných než molekulární kyslík. V buněčné a molekulární biologii se gen GFP běžně používá jako reportér exprese. V modifikovaných formách se také používá k výrobě biosenzorů. Kromě toho byli Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura a Martin Chalfie oceněni Nobelovou cenou v roce 2008 za objev a vývoj zeleného fluorescenčního proteinu.
Jaké jsou podobnosti mezi luciferázou a GFP?
- Luciferáza a GFP jsou dva proteiny, které jsou schopné produkovat bioluminiscenci.
- Skládají se z aminokyselin.
- Oba potřebují k bioluminiscenci molekulární kyslík
- Oba mohou být použity jako reportérové molekuly v biologickém výzkumu.
- Oba se vyskytují u zvířat.
Jaký je rozdíl mezi luciferázou a GFP?
Luciferáza je enzym, který produkuje světlo, když oxiduje svůj substrát luciferin, zatímco GFP je protein, který vykazuje jasně zelenou fluorescenci, když je vystaven světlu v modré až ultrafialové oblasti. Toto je klíčový rozdíl mezi luciferázou a GFP. Kromě toho luciferáza nepotřebuje externí zdroj světla, aby vykazovala bioluminiscenci, zatímco GFP potřebuje externí zdroj světla, aby vykazovala bioluminiscenci.
Následující infografika uvádí rozdíly mezi luciferázou a GFP v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Luciferáza vs GFP
Bioluminiscence je způsobena světlem produkovaným chemickou reakcí v živém organismu. Luciferáza a GFP jsou dva proteiny, které jsou schopné produkovat bioluminiscenci. Luciferáza je enzym, který produkuje světlo oxidací svého substrátu luciferinu, zatímco GFP je protein, který při vystavení světlu v modré až ultrafialové oblasti vykazuje jasně zelenou fluorescenci. Toto shrnuje rozdíl mezi luciferázou a GFP.
