ההבדל העיקרי בין לוציפראז ל-GFP הוא שלוציפראז הוא אנזים שמייצר אור כשהוא מחמצן את המצע שלו לוציפרין, בעוד ש-GFP (חלבון ניאון ירוק) הוא חלבון שמציג קרינה ירוקה בהירה כשהוא נחשף לאור בכחול לטווח אולטרה סגול.
ביולומינסנציה נובעת מאור שנוצר מתגובה כימית בתוך אורגניזם חי. זהו סוג של כימילומינסנציה. לכן, ניתן להגדיר ביו-אורגניזם ככימי-אורגניזם המתרחש בתוך אורגניזם חי. רוב האורגניזמים ביולוגיים נמצאים באוקיינוס. אורגניזמים אלה כוללים דגים, חיידקים וג'לי.כמה אורגניזמים ביולוגיים, כגון גחליליות ופטריות, נמצאים בארץ. אורגניזמים ביולוגיים אינם ילידי מים מתוקים. בדרך כלל, אורגניזמים ביולוגיים מכילים מולקולות כמו לוציפראז ו-GFP למטרה זו. לוציפראז ו-GFP הם שני חלבונים שמסוגלים לייצר ביולוגיות.
מה זה לוציפראז?
Luciferase הוא אנזים המייצר אור כאשר הוא מחמצן את הסובסטרט לוציפרין. אנזים זה מזרז תגובות כימיות באורגניזמים חיים המביאות לפליטת פוטונים. זה בדרך כלל מובחן מפוטופרוטאין. השם "לוציפראז" שימש לראשונה את רפאל דובואה, שהמציא את המילים לוציפרין ולוציפראז. אורגניזמים שונים מווסתים את ייצור האור שלהם באמצעות לוציפראזות שונות במגוון תגובות פולטות אור. רוב הלוציפראזות שנחקרו נמצאו בבעלי חיים, כולל גחליליות, אורגניזמים ימיים כמו קופפודים, מדוזות ואמנון ים. לוציפראזות נמצאו גם בפטריות זוהרות, בחיידקים זוהרים ובדינופלגלטים.
איור 01: Luciferase
לוציפרין הוא המצע לאנזים לוציפראז. לוציפראז מסווג כאוקסדורודקטאזות. זה אומר שהוא פועל על תורמים בודדים עם שילוב של חמצן מולקולרי. התגובה הכימית המזרזת על ידי לוציפראז גחליליות מתרחשת בשני שלבים, כפי שצוין להלן.
Luciferin + ATP → Luciferyl Adenylate + PPi
Luciferyl Adenylate + O2→ Oxyluceferin + AMP + Light
אנזים זה נמצא בשימוש נרחב בביוטכנולוגיה, למיקרוסקופיה וכגן מדווח. עם זאת, בניגוד לחלבונים ניאון, לוציפראז אינו דורש מקור אור חיצוני. אבל זה דורש תוספת של לוציפרין המתכלה המצע שלו.
מה זה GFP?
GFP (חלבון ניאון ירוק) הוא חלבון המציג קרינה ירוקה בהירה כאשר הוא נחשף לאור בטווח הכחול עד האולטרה סגול.התווית GFP מתייחסת בדרך כלל לחלבון שבודד לראשונה מהמדוזה Aequorea victoria, ולעתים הוא נקרא avGFP. עם זאת, GFPs נמצאו באורגניזמים אחרים, כולל אלמוגים, שושנת ים, קופפודים, זואנטים וזמניות.
איור 02: GFP
GFP הוא כלי מצוין שניתן להשתמש בו בצורות רבות של ביולוגיה. זה נובע מהיכולת שלו ליצור כרומופור פנימי מבלי להזדקק לכל קו-פקטורים נלווים, תוצרי גנים, אנזימים או מצעים מלבד חמצן מולקולרי. בביולוגיה של תאים ומולקולרית, הגן GFP משמש בדרך כלל ככתב ביטוי. הוא שימש גם בצורות שונות לייצור חיישנים ביולוגיים. יתר על כן, רוג'ר Y. Tsien, Osamu Shimomura ומרטין Chalfie זכו בפרס נובל בשנת 2008 על גילוי ופיתוח החלבון הפלורסנטי הירוק.
מהם הדמיון בין Luciferase ל-GFP?
- Luciferase ו-GFP הם שני חלבונים המסוגלים לייצר ביולוגיות.
- הם מורכבים מחומצות אמינו.
- שניהם זקוקים לחמצן מולקולרי באור הביולוגי
- שניהם יכולים לשמש כמולקות כתב במחקר ביולוגי.
- שניהם נמצאים בבעלי חיים.
מה ההבדל בין לוציפראז ל-GFP?
Luciferase הוא אנזים המייצר אור כאשר הוא מחמצן את המצע שלו לוציפרין, בעוד ש-GFP הוא חלבון המציג קרינה ירוקה בוהקת כאשר הוא נחשף לאור בטווח הכחול עד האולטרה סגול. אז זה ההבדל העיקרי בין לוציפראז ל-GFP. יתרה מזאת, לוציפראז אין צורך במקור אור חיצוני כדי להפגין ביולוגי-אור, בעוד ש-GFP זקוק למקור אור חיצוני כדי להפגין ביולוגי-אור.
האינפוגרפיקה הבאה מפרטת את ההבדלים בין לוציפראז ל-GFP בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – Luciferase נגד GFP
ביולומינסנציה נובעת מאור שנוצר מתגובה כימית בתוך אורגניזם חי. לוציפראז ו-GFP הם שני חלבונים המסוגלים לייצר ביולוגיות. לוציפראז הוא אנזים המייצר אור באמצעות חמצון המצע שלו לוציפרין, בעוד ש-GFP הוא חלבון המציג קרינה ירוקה בהירה כאשר הוא נחשף לאור בטווח הכחול עד האולטרה סגול. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין לוציפראז ל-GFP.
