Ключовата разлика между луциферазата и GFP е, че луциферазата е ензим, който произвежда светлина, когато окислява своя субстрат луциферин, докато GFP (зелен флуоресцентен протеин) е протеин, който показва яркозелена флуоресценция, когато е изложен на светлина в синьо до ултравиолетов диапазон.
Биолуминесценцията се дължи на светлина, произведена от химическа реакция в жив организъм. Това е вид хемилуминесценция. Следователно биолуминесценцията може да се определи като хемилуминесценция, която се извършва вътре в жив организъм. Повечето биолуминесцентни организми се намират в океана. Тези организми включват риба, бактерии и желета. Някои биолуминесцентни организми като светулки и гъби се срещат в земята. Биолуминесцентните организми не са местни за сладката вода. Обикновено биолуминесцентните организми съдържат молекули като луцифераза и GFP за тази цел. Луциферазата и GFP са два протеина, които са способни да произвеждат биолуминесценция.
Какво е Луцифераза?
Луциферазата е ензим, който произвежда светлина, когато окислява субстрата луциферин. Този ензим катализира химичните реакции в живите организми, които водят до излъчване на фотони. Обикновено се разграничава от фотопротеин. Името "луцифераза" е използвано за първи път от Рафаел Дюбоа, който измисля думите луциферин и луцифераза. Различни организми регулират производството на светлина, използвайки различни луциферази в различни светоизлъчващи реакции. По-голямата част от изследваните луциферази са открити при животни, включително светулки, морски организми като копеподи, медузи и морска теменуга. Луциферази също са открити в светещи гъби, светещи бактерии и динофлагелати.
Фигура 01: Луцифераза
Луциферинът е субстрат за ензима луцифераза. Луциферазата се класифицира като оксидоредуктази. Това означава, че действа върху единични донори с включването на молекулярен кислород. Химическата реакция, катализирана от луцифераза на светулка, протича в два етапа, както е споменато по-долу.
Луциферин + ATP → Луциферил аденилат + PPi
Луциферил аденилат + O2→ Оксилуцеферин + AMP + Light
Този ензим се използва широко в биотехнологиите, за микроскопия и като репортерен ген. Въпреки това, за разлика от флуоресцентните протеини, луциферазата не изисква външен източник на светлина. Но това изисква добавяне на неговия субстрат консуматив луциферин.
Какво е GFP?
GFP (зелен флуоресцентен протеин) е протеин, който показва яркозелена флуоресценция, когато е изложен на светлина в синия до ултравиолетов диапазон. Етикетът GFP обикновено се отнася до протеина, изолиран за първи път от медузата Aequorea victoria, и понякога се нарича avGFP. GFP обаче са открити в други организми, включително корали, морски анемонии, копеподи, зоантиди и ланцетници.
Фигура 02: GFP
GFP е отличен инструмент, който може да се използва в много форми на биология. Това се дължи на способността му да образува вътрешен хромофор, без да изисква допълнителни кофактори, генни продукти, ензими или субстрати, различни от молекулярен кислород. В клетъчната и молекулярната биология GFP генът обикновено се използва като репортер на експресия. Също така е използван в модифицирани форми за производство на биосензори. Освен това Роджър Й. Циен, Осаму Шимомура и Мартин Чалфи бяха удостоени с Нобелова награда през 2008 г. за откриването и развитието на зеления флуоресцентен протеин.
Какви са приликите между луциферазата и GFP?
- Луциферазата и GFP са два протеина, които са способни да произвеждат биолуминесценция.
- Те са съставени от аминокиселини.
- И двете се нуждаят от молекулярен кислород в биолуминесценцията
- И двете могат да се използват като репортерни молекули в биологични изследвания.
- И двете се срещат при животни.
Каква е разликата между луцифераза и GFP?
Луциферазата е ензим, който произвежда светлина, когато окислява своя субстрат луциферин, докато GFP е протеин, който показва яркозелена флуоресценция, когато е изложен на светлина в син до ултравиолетов диапазон. И така, това е ключовата разлика между луциферазата и GFP. Освен това луциферазата не се нуждае от външен източник на светлина, за да прояви биолуминесценция, докато GFP се нуждае от външен източник на светлина, за да прояви биолуминесценция.
Следващата инфографика изброява разликите между луцифераза и GFP в таблична форма за сравнение едно до друго.
Обобщение – Луцифераза срещу GFP
Биолуминесценцията се дължи на светлина, произведена от химическа реакция в жив организъм. Луциферазата и GFP са два протеина, които са способни да произвеждат биолуминесценция. Луциферазата е ензим, който произвежда светлина чрез окисляване на своя субстрат луциферин, докато GFP е протеин, който показва яркозелена флуоресценция, когато е изложен на светлина в син до ултравиолетов диапазон. Така това обобщава разликата между луцифераза и GFP.
