الفرق الرئيسي بين luciferase و GFP هو أن luciferase هو إنزيم ينتج الضوء عندما يؤكسد الركيزة luciferin ، بينما GFP (البروتين الفلوري الأخضر) هو بروتين يعرض التألق الأخضر الساطع عند تعرضه للضوء باللون الأزرق إلى نطاق الأشعة فوق البنفسجية.
اللمعان البيولوجي ناتج عن الضوء الناتج عن تفاعل كيميائي داخل كائن حي. إنه نوع من اللمعان الكيميائي. لذلك ، يمكن تعريف التلألؤ البيولوجي على أنه تلألؤ كيميائي يحدث داخل كائن حي. توجد معظم الكائنات الحية في المحيط. وتشمل هذه الكائنات الأسماك والبكتيريا والهلام.تم العثور على بعض الكائنات الحية مثل اليراعات والفطريات في الأرض. الكائنات الضيائية الحيوية ليست أصلية في المياه العذبة. عادة ، تحتوي الكائنات الحية ذات الإضاءة الحيوية على جزيئات مثل لوسيفيراز و GFP لهذا الغرض. Luciferase و GFP هما بروتينان قادران على إنتاج تلألؤ بيولوجي.
ما هو Luciferase؟
Luciferase هو إنزيم ينتج الضوء عندما يؤكسد الركيزة luciferin. يحفز هذا الإنزيم التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية التي تؤدي إلى انبعاث الفوتونات. عادة ما يتم تمييزه عن البروتين الضوئي. استخدم رافائيل دوبوا اسم "luciferase" لأول مرة ، حيث اخترع الكلمتين luciferin و luciferase. تنظم الكائنات الحية المختلفة إنتاجها الضوئي باستخدام أنواع مختلفة من اللوسيفيراز في مجموعة متنوعة من التفاعلات الباعثة للضوء. تم العثور على غالبية الفصوص المدروسة في الحيوانات ، بما في ذلك اليراعات ، والكائنات البحرية مثل مجدافيات الأرجل ، وقنديل البحر ، وطيور البحر. تم العثور على لوسيفيراز أيضًا في الفطريات المضيئة والبكتيريا المضيئة والسوطيات.
الشكل 01: Luciferase
لوسيفيرين هو الركيزة لإنزيم لوسيفيراز. يتم تصنيف Luciferase على أنها oxidoreductases. هذا يعني أنه يعمل على متبرعين فرديين بدمج الأكسجين الجزيئي. يحدث التفاعل الكيميائي المحفز بواسطة لوسيفيراز اليراع على خطوتين ، كما هو مذكور أدناه.
Luciferin + ATP → Luciferyl adenylate + PPi
Luciferyl adenylate + O2→ Oxyluceferin + AMP + Light
يستخدم هذا الإنزيم على نطاق واسع في التكنولوجيا الحيوية ، والفحص المجهري ، وكجينات مراسلة. ومع ذلك ، على عكس البروتينات الفلورية ، لا يتطلب لوسيفيراز مصدر ضوء خارجي. لكنه يتطلب إضافة luciferin الركيزة الاستهلاكية.
ما هو GFP؟
GFP (بروتين الفلورسنت الأخضر) هو بروتين يعرض تألقًا أخضرًا ساطعًا عند تعرضه للضوء في النطاق الأزرق إلى فوق البنفسجي.يشير الملصق GFP عادةً إلى البروتين المعزول أولاً من قنديل البحر Aequorea victoria ، ويسمى أحيانًا avGFP. ومع ذلك ، تم العثور على GFPs في الكائنات الحية الأخرى ، بما في ذلك الشعاب المرجانية وشقائق النعمان البحرية ، مجدافيات الأرجل ، zoanthids و lancelets.
الشكل 02: GFP
GFP هي أداة ممتازة يمكن استخدامها في العديد من أشكال علم الأحياء. ويرجع ذلك إلى قدرتها على تكوين حامل صبغ داخلي دون الحاجة إلى أي عوامل مساعدة ملحقة أو منتجات جينية أو إنزيمات أو ركائز غير الأكسجين الجزيئي. في البيولوجيا الخلوية والجزيئية ، يشيع استخدام جين GFP كمراسل للتعبير. كما تم استخدامه في أشكال معدلة لصنع أجهزة الاستشعار الحيوية. علاوة على ذلك ، حصل روجر واي تسين وأوسامو شيمومورا ومارتن تشالفي على جائزة نوبل في عام 2008 لاكتشافهم وتطويرهم للبروتين الفلوري الأخضر.
ما هي أوجه التشابه بين Luciferase و GFP؟
- Luciferase و GFP هما بروتينان قادران على إنتاج تلألؤ بيولوجي.
- تتكون من الأحماض الأمينية.
- كلاهما يحتاج إلى الأكسجين الجزيئي في التلألؤ الحيوي
- يمكن استخدام كلاهما كجزيئات مراسلة في الأبحاث البيولوجية.
- كلاهما موجود في الحيوانات.
ما هو الفرق بين Luciferase و GFP؟
Luciferase هو إنزيم ينتج الضوء عندما يؤكسد الركيزة luciferin ، بينما GFP هو بروتين يعرض مضانًا أخضرًا ساطعًا عندما يتعرض للضوء في النطاق الأزرق إلى فوق البنفسجي. لذلك ، هذا هو الفرق الرئيسي بين luciferase و GFP. علاوة على ذلك ، لا يحتاج لوسيفيراز إلى مصدر ضوء خارجي لإظهار تلألؤ بيولوجي ، بينما يحتاج GFP إلى مصدر ضوء خارجي لإظهار تلألؤ بيولوجي.
يسرد الرسم البياني التالي الاختلافات بين luciferase و GFP في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - Luciferase vs GFP
اللمعان البيولوجي ناتج عن الضوء الناتج عن تفاعل كيميائي داخل كائن حي. Luciferase و GFP هما بروتينان قادران على إنتاج تلألؤ بيولوجي. Luciferase هو إنزيم ينتج الضوء عن طريق أكسدة luciferin الركيزة الخاصة به ، بينما GFP هو بروتين يعرض التألق الأخضر الساطع عند تعرضه للضوء في النطاق الأزرق إلى الأشعة فوق البنفسجية. وهكذا ، هذا يلخص الفرق بين لوسيفيراز و GFP.
