Ключевое различие между люциферазой и GFP заключается в том, что люцифераза - это фермент, который производит свет, когда окисляет свой субстрат люциферин, в то время как GFP (зеленый флуоресцентный белок) - это белок, который демонстрирует ярко-зеленую флуоресценцию при воздействии света в синей области спектра. до ультрафиолетового диапазона.
Биолюминесценция возникает из-за света, возникающего в результате химической реакции внутри живого организма. Это разновидность хемилюминесценции. Поэтому биолюминесценцию можно определить как хемилюминесценцию, происходящую внутри живого организма. Большинство биолюминесцентных организмов обитают в океане. Эти организмы включают рыбу, бактерии и желе. Некоторые биолюминесцентные организмы, такие как светлячки и грибы, встречаются на суше. Биолюминесцентные организмы не обитают в пресной воде. Обычно биолюминесцентные организмы содержат для этой цели такие молекулы, как люцифераза и GFP. Люцифераза и GFP - это два белка, которые способны производить биолюминесценцию.
Что такое люцифераза?
Люцифераза – это фермент, который производит свет, окисляя субстрат люциферин. Этот фермент катализирует химические реакции в живых организмах, которые приводят к излучению фотонов. Его обычно отличают от фотопротеина. Название «люцифераза» было впервые использовано Рафаэлем Дюбуа, который изобрел слова люциферин и люцифераза. Различные организмы регулируют выработку света с помощью разных люцифераз в различных реакциях испускания света. Большинство изученных люцифераз были обнаружены у животных, включая светлячков, морских организмов, таких как веслоногие, медузы и морские анютины глазки. Люциферазы также обнаружены у светящихся грибов, светящихся бактерий и динофлагеллят.
Рисунок 01: Люцифераза
Люциферин является субстратом для фермента люциферазы. Люцифераза классифицируется как оксидоредуктазы. Это означает, что он действует на отдельных доноров с включением молекулярного кислорода. Химическая реакция, катализируемая люциферазой светлячка, протекает в два этапа, как указано ниже.
Люциферин + АТФ → Люцифериладенилат + PPi
Люцифериладенилат + O2→ Оксилюцеферин + AMP + Лайт
Этот фермент широко используется в биотехнологии, для микроскопии и в качестве репортерного гена. Однако, в отличие от флуоресцентных белков, люциферазе не требуется внешний источник света. Но требует добавления в свой субстрат расходуемого люциферина.
Что такое GFP?
GFP (зеленый флуоресцентный белок) представляет собой белок, который проявляет ярко-зеленую флуоресценцию при воздействии света в диапазоне от синего до ультрафиолетового. Метка GFP обычно относится к белку, впервые выделенному из медузы Aequorea victoria, и иногда его называют avGFP. Однако GFP были обнаружены и у других организмов, включая кораллы, морские анемоны, копеподы, зоантиды и ланцетники.
Рисунок 02: GFP
GFP - отличный инструмент, который можно использовать во многих формах биологии. Это связано с его способностью образовывать внутренний хромофор, не требуя каких-либо дополнительных кофакторов, генных продуктов, ферментов или субстратов, кроме молекулярного кислорода. В клеточной и молекулярной биологии ген GFP обычно используется в качестве репортера экспрессии. Он также использовался в модифицированных формах для изготовления биосенсоров. Кроме того, Роджер Ю. Циен, Осаму Шимомура и Мартин Чалфи были удостоены Нобелевской премии в 2008 году за открытие и разработку зеленого флуоресцентного белка.
Каковы сходства между люциферазой и GFP?
- Люцифераза и GFP - это два белка, которые способны производить биолюминесценцию.
- Они состоят из аминокислот.
- Оба нуждаются в молекулярном кислороде в биолюминесценции
- Оба могут использоваться в качестве репортерных молекул в биологических исследованиях.
- Они оба встречаются у животных.
В чем разница между люциферазой и GFP?
Люцифераза - это фермент, который вырабатывает свет, когда окисляет свой субстрат люциферин, а GFP - это белок, который демонстрирует ярко-зеленую флуоресценцию при воздействии света в диапазоне от синего до ультрафиолетового. Итак, в этом ключевое различие между люциферазой и GFP. Кроме того, люциферазе не нужен внешний источник света для проявления биолюминесценции, в то время как GFP нужен внешний источник света для проявления биолюминесценции.
В следующей инфографике перечислены различия между люциферазой и GFP в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Люцифераза против GFP
Биолюминесценция возникает из-за света, возникающего в результате химической реакции внутри живого организма. Люцифераза и GFP - это два белка, которые способны производить биолюминесценцию. Люцифераза - это фермент, который производит свет путем окисления своего субстрата люциферина, а GFP - это белок, который демонстрирует ярко-зеленую флуоресценцию при воздействии света в диапазоне от синего до ультрафиолетового. Таким образом, это суммирует разницу между люциферазой и GFP.
