Ključna razlika između luciferaze i GFP je u tome što je luciferaza enzim koji proizvodi svjetlost kada oksidira svoj supstrat luciferin, dok je GFP (zeleni fluorescentni protein) protein koji pokazuje jarko zelenu fluorescenciju kada je izložen svjetlu u plavoj boji do ultraljubičastog opsega.
Bioluminiscencija je posljedica svjetlosti proizvedene hemijskom reakcijom unutar živog organizma. To je vrsta hemiluminiscencije. Stoga se bioluminiscencija može definirati kao hemiluminiscencija koja se odvija unutar živog organizma. Većina bioluminiscentnih organizama nalazi se u okeanu. Ovi organizmi uključuju ribe, bakterije i žele. Neki bioluminiscentni organizmi kao što su krijesnice i gljive nalaze se na kopnu. Bioluminiscentni organizmi nisu izvorni u slatkoj vodi. Normalno, bioluminiscentni organizmi sadrže molekule poput luciferaze i GFP za tu svrhu. Luciferaza i GFP su dva proteina koja mogu proizvesti bioluminiscenciju.
Šta je Luciferaza?
Luciferaza je enzim koji proizvodi svjetlost kada oksidira supstrat luciferin. Ovaj enzim katalizuje hemijske reakcije u živim organizmima koje rezultiraju emisijom fotona. Obično se razlikuje od fotoproteina. Naziv "luciferaza" prvi je upotrijebio Raphael Dubois, koji je izmislio riječi luciferin i luciferaza. Različiti organizmi regulišu svoju proizvodnju svjetlosti koristeći različite luciferaze u različitim reakcijama emitiranja svjetlosti. Većina proučavanih luciferaza pronađena je kod životinja, uključujući krijesnice, morske organizme poput kopepoda, meduza i morskih maćuhica. Luciferaze su također pronađene u svjetlećim gljivama, svjetlećim bakterijama i dinoflagelatima.
Slika 01: Luciferaza
Luciferin je supstrat za enzim luciferaze. Luciferaza je klasifikovana kao oksidoreduktaze. To znači da djeluje na pojedinačne donore uz ugradnju molekularnog kisika. Hemijska reakcija koju katalizira luciferaza krijesnice odvija se u dva koraka, kao što je navedeno u nastavku.
Luciferin + ATP → Luciferil adenilat + PPi
Luciferil adenilat + O2→ Oksiluceferin + AMP + Light
Ovaj enzim se široko koristi u biotehnologiji, za mikroskopiju i kao reporterski gen. Međutim, za razliku od fluorescentnih proteina, luciferazi nije potreban vanjski izvor svjetlosti. Ali to zahtijeva dodatak svog supstrata potrošnog luciferina.
Šta je GFP?
GFP (zeleni fluorescentni protein) je protein koji pokazuje jarko zelenu fluorescenciju kada je izložen svjetlu u rasponu od plave do ultraljubičaste. Oznaka GFP se obično odnosi na protein koji je prvi izolovan iz meduze Aequorea victoria, a ponekad se naziva i avGFP. Međutim, GFP su pronađeni u drugim organizmima, uključujući korale, morske anemone, kopepode, zoantide i lancete.
Slika 02: GFP
GFP je odličan alat koji se može koristiti u mnogim oblicima biologije. To je zbog njegove sposobnosti da formira unutrašnji hromofor bez potrebe za dodatnim kofaktorima, genskim proizvodima, enzimima ili supstratima osim molekularnog kiseonika. U ćelijskoj i molekularnoj biologiji, GFP gen se obično koristi kao reporter ekspresije. Također je korišten u modificiranim oblicima za izradu biosenzora. Nadalje, Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura i Martin Chalfie dobili su Nobelovu nagradu 2008. za njihovo otkriće i razvoj zelenog fluorescentnog proteina.
Koje su sličnosti između Luciferase i GFP-a?
- Luciferaza i GFP su dva proteina koja mogu proizvesti bioluminiscenciju.
- Sastoje se od aminokiselina.
- Obojici je potreban molekularni kiseonik u bioluminiscenciji
- Oba se mogu koristiti kao reporterski molekuli u biološkim istraživanjima.
- Obojica se nalaze u životinjama.
Koja je razlika između Luciferaze i GFP-a?
Luciferaza je enzim koji proizvodi svjetlost kada oksidira svoj supstrat luciferin, dok je GFP protein koji pokazuje jarko zelenu fluorescenciju kada je izložen svjetlu u plavom do ultraljubičastom rasponu. Dakle, ovo je ključna razlika između luciferaze i GFP-a. Nadalje, luciferazi nije potreban vanjski izvor svjetlosti da bi pokazala bioluminiscenciju, dok je GFP-u potreban vanjski izvor svjetlosti da bi pokazao bioluminiscenciju.
Sljedeća infografika navodi razlike između luciferaze i GFP u tabelarnom obliku radi usporedbe.
Sažetak – Luciferaza vs GFP
Bioluminiscencija je posljedica svjetlosti proizvedene hemijskom reakcijom unutar živog organizma. Luciferaza i GFP su dva proteina koja mogu proizvesti bioluminiscenciju. Luciferaza je enzim koji proizvodi svjetlost oksidacijom svog supstrata luciferina, dok je GFP protein koji pokazuje jarko zelenu fluorescenciju kada je izložen svjetlu u rasponu od plave do ultraljubičaste. Dakle, ovo sumira razliku između luciferaze i GFP.
