ლუციფერაზასა და GFP-ს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ლუციფერაზა არის ფერმენტი, რომელიც აწარმოებს სინათლეს, როდესაც ის ჟანგავს თავის სუბსტრატს, ლუციფერინს, ხოლო GFP (მწვანე ფლუორესცენტური ცილა) არის ცილა, რომელიც ავლენს კაშკაშა მწვანე ფლუორესცენციას ლურჯი შუქის ზემოქმედებისას. ულტრაიისფერი დიაპაზონისკენ.
ბიოლუმინესცენცია გამოწვეულია ცოცხალ ორგანიზმში ქიმიური რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი სინათლის გამო. ეს არის ქიმილუმინესცენციის ტიპი. ამრიგად, ბიოლუმინესცენცია შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ქიმილუმინესცენცია, რომელიც ხდება ცოცხალი ორგანიზმის შიგნით. ბიოლუმინესცენტური ორგანიზმების უმეტესობა გვხვდება ოკეანეში. ამ ორგანიზმებს მიეკუთვნება თევზი, ბაქტერია და ჟელე.ზოგიერთი ბიოლუმინესცენტური ორგანიზმი, როგორიცაა ციცინათელები და სოკოები, გვხვდება მიწაზე. ბიოლუმინესცენტური ორგანიზმები მტკნარი წყლის მშობლიური ნაწილი არ არის. ჩვეულებრივ, ბიოლუმინესცენტური ორგანიზმები შეიცავს მოლეკულებს, როგორიცაა ლუციფერაზა და GFP ამ მიზნით. ლუციფერაზა და GFP არის ორი ცილა, რომელსაც შეუძლია ბიოლუმინესცენციის გამომუშავება.
რა არის ლუციფერაზა?
ლუციფერაზა არის ფერმენტი, რომელიც გამოიმუშავებს სინათლეს, როდესაც ის აჟანგებს სუბსტრატს ლუციფერინს. ეს ფერმენტი ახდენს ქიმიურ რეაქციებს ცოცხალ ორგანიზმებში, რაც იწვევს ფოტონების გამოყოფას. ჩვეულებრივ განასხვავებენ ფოტოპროტეინისგან. სახელი "ლუციფერაზა" პირველად გამოიყენა რაფაელ დუბუასმა, რომელმაც გამოიგონა სიტყვები ლუციფერინი და ლუციფერაზა. სხვადასხვა ორგანიზმები არეგულირებენ სინათლის გამომუშავებას სხვადასხვა ლუციფერაზას გამოყენებით სინათლის გამოსხივების სხვადასხვა რეაქციაში. შესწავლილი ლუციფერაზების უმეტესობა ნაპოვნია ცხოველებში, მათ შორის ციცინათელებში, ზღვის ორგანიზმებში, როგორიცაა კოპეპოდები, მედუზა და ზღვის პანსი. ლუციფერაზები ასევე ნაპოვნია მანათობელ სოკოებში, მანათობელ ბაქტერიებსა და დინოფლაგელატებში.
სურათი 01: ლუციფერაზა
ლუციფერინი არის სუბსტრატი ლუციფერაზას ფერმენტისთვის. ლუციფერაზა კლასიფიცირდება როგორც ოქსიდორედუქტაზები. ეს ნიშნავს, რომ ის მოქმედებს ცალკეულ დონორებზე მოლეკულური ჟანგბადის შერწყმით. ციცინათელა ლუციფერაზას მიერ კატალიზებული ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს ორ ეტაპად, როგორც ეს ქვემოთ არის აღნიშნული.
ლუციფერინი + ATP → ლუციფერილის ადენილატი + PPi
ლუციფერილის ადენილატი + O2→ ოქსილუცეფერინი + AMP + სინათლე
ეს ფერმენტი ფართოდ გამოიყენება ბიოტექნოლოგიაში, მიკროსკოპისთვის და როგორც რეპორტიორი გენი. თუმცა, ფლუორესცენტური ცილებისგან განსხვავებით, ლუციფერაზა არ საჭიროებს გარე სინათლის წყაროს. მაგრამ ის მოითხოვს მისი სუბსტრატის მოხმარების ლუციფერინის დამატებას.
რა არის GFP?
GFP (მწვანე ფლუორესცენტური ცილა) არის ცილა, რომელიც ავლენს კაშკაშა მწვანე ფლუორესცენციას ლურჯიდან ულტრაიისფერ დიაპაზონში სინათლის ზემოქმედებისას.ეტიკეტი GFP ჩვეულებრივ ეხება ცილას, რომელიც პირველად იზოლირებულია მედუზა Aequorea victoria-დან და მას ზოგჯერ avGFP-ს უწოდებენ. თუმცა, GFPs ნაპოვნი იქნა სხვა ორგანიზმებში, მათ შორის მარჯანებში, ზღვის ანემონებში, კოპეპოდებში, ზოანტიდებსა და ლანცეტებში.
სურათი 02: GFP
GFP არის შესანიშნავი ინსტრუმენტი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბიოლოგიის მრავალ ფორმაში. ეს განპირობებულია მისი უნარით შექმნას შიდა ქრომოფორი ყოველგვარი დამხმარე კოფაქტორების, გენის პროდუქტების, ფერმენტების ან სუბსტრატების გარეშე მოლეკულური ჟანგბადის გარდა. უჯრედულ და მოლეკულურ ბიოლოგიაში, GFP გენი ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც გამოხატვის მომხსენებელი. იგი ასევე გამოიყენებოდა შეცვლილ ფორმებში ბიოსენსორების დასამზადებლად. გარდა ამისა, როჯერ ი. ციენს, ოსამუ შიმომურას და მარტინ ჩალფის მიენიჭათ ნობელის პრემია 2008 წელს მწვანე ფლუორესცენტური ცილის აღმოჩენისა და განვითარებისთვის.
რა მსგავსებაა ლუციფერაზასა და GFP-ს შორის?
- ლუციფერაზა და GFP არის ორი ცილა, რომელსაც შეუძლია ბიოლუმინესცენციის გამომუშავება.
- ისინი შედგება ამინომჟავებისგან.
- ორივეს სჭირდება მოლეკულური ჟანგბადი ბიოლუმინესცენციაში
- ორივე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მომხსენებელი მოლეკულები ბიოლოგიურ კვლევაში.
- ისინი ორივე გვხვდება ცხოველებში.
რა განსხვავებაა ლუციფერაზასა და GFP-ს შორის?
ლუციფერაზა არის ფერმენტი, რომელიც აწარმოებს სინათლეს, როდესაც ის ჟანგავს თავის სუბსტრატს ლუციფერინს, ხოლო GFP არის ცილა, რომელიც ავლენს კაშკაშა მწვანე ფლუორესცენციას, როდესაც ის ექვემდებარება შუქს ლურჯიდან ულტრაიისფერ დიაპაზონში. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ლუციფერაზასა და GFP-ს შორის. გარდა ამისა, ლუციფერაზას არ სჭირდება გარე სინათლის წყარო ბიოლუმინესცენციის გამოსავლენად, ხოლო GFP-ს სჭირდება გარე სინათლის წყარო ბიოლუმინესცენციის გამოსავლენად.
შემდეგი ინფოგრაფიკა ჩამოთვლის განსხვავებებს ლუციფერაზასა და GFP-ს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – ლუციფერაზა vs GFP
ბიოლუმინესცენცია გამოწვეულია ცოცხალ ორგანიზმში ქიმიური რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი სინათლის გამო. ლუციფერაზა და GFP არის ორი ცილა, რომელსაც შეუძლია ბიოლუმინესცენციის წარმოქმნა. ლუციფერაზა არის ფერმენტი, რომელიც გამოიმუშავებს სინათლეს მისი სუბსტრატის ლუციფერინის დაჟანგვის გზით, ხოლო GFP არის ცილა, რომელიც ავლენს კაშკაშა მწვანე ფლუორესცენციას ლურჯიდან ულტრაიისფერ დიაპაზონში სინათლის ზემოქმედებისას. ამრიგად, ეს აჯამებს განსხვავებას ლუციფერაზასა და GFP-ს შორის.
