تفاوت کلیدی بین لوسیفراز و GFP در این است که لوسیفراز آنزیمی است که وقتی لوسیفرین سوبسترای خود را اکسید می کند، نور تولید می کند، در حالی که GFP (پروتئین فلورسنت سبز) پروتئینی است که وقتی در معرض نور آبی قرار می گیرد فلورسانس سبز روشن را نشان می دهد. تا محدوده فرابنفش.
بیولومینسانس به دلیل نور تولید شده توسط یک واکنش شیمیایی در یک موجود زنده است. نوعی لومینسانس شیمیایی است. بنابراین، بیولومینسانس را می توان به عنوان نورتابی شیمیایی که در داخل یک موجود زنده رخ می دهد، تعریف کرد. بیشتر موجودات زنده در اقیانوس ها یافت می شوند. این موجودات شامل ماهی، باکتری و ژله است.برخی از موجودات زنده مانند کرم شب تاب و قارچ در خشکی یافت می شوند. موجودات بیولومینسانس بومی آب شیرین نیستند. به طور معمول، ارگانیسم‌های بیولومینسانس حاوی مولکول‌هایی مانند لوسیفراز و GFP برای این منظور هستند. لوسیفراز و GFP دو پروتئینی هستند که قادر به تولید بیولومینسانس هستند.
لوسیفراز چیست؟
لوسیفراز آنزیمی است که با اکسید شدن سوبسترای لوسیفرین نور تولید می کند. این آنزیم واکنش های شیمیایی موجودات زنده را کاتالیز می کند که منجر به انتشار فوتون می شود. معمولاً از فتوپروتئین متمایز می شود. نام "لوسیفراز" برای اولین بار توسط رافائل دوبوآس استفاده شد که کلمات لوسیفرین و لوسیفراز را اختراع کرد. ارگانیسم های مختلف تولید نور خود را با استفاده از لوسیفرازهای مختلف در انواع واکنش های ساطع کننده نور تنظیم می کنند. اکثر لوسیفرازهای مورد مطالعه در حیوانات، از جمله کرم شب تاب، موجودات دریایی مانند غلاف، چتر دریایی و پانسی دریایی یافت شده است. لوسیفرازها همچنین در قارچ های درخشان، باکتری های درخشان و دینوفلاژلات ها یافت شده اند.
شکل 01: لوسیفراز
لوسیفرین سوبسترای آنزیم لوسیفراز است. لوسیفراز به عنوان اکسیدوردوکتاز طبقه بندی می شود. این بدان معنی است که با ترکیب اکسیژن مولکولی روی اهداکنندگان منفرد عمل می کند. واکنش شیمیایی کاتالیز شده توسط کرم شب تاب لوسیفراز در دو مرحله انجام می شود که در زیر ذکر شده است.
لوسیفرین + ATP → لوسیفریل آدنیلات + PPi
Luciferyl adenylate + O2→ Oxyluceferin + AMP + Light
این آنزیم به طور گسترده در بیوتکنولوژی، میکروسکوپ و به عنوان یک ژن گزارشگر استفاده می شود. با این حال، برخلاف پروتئین های فلورسنت، لوسیفراز به منبع نور خارجی نیاز ندارد. اما نیاز به افزودن لوسیفرین مصرفی زیرلایه آن دارد.
GFP چیست؟
GFP (پروتئین فلورسنت سبز) پروتئینی است که وقتی در معرض نور در محدوده آبی تا فرابنفش قرار می گیرد، فلورسانس سبز روشن نشان می دهد.برچسب GFP معمولاً به پروتئینی اشاره دارد که برای اولین بار از چتر دریایی Aequorea victoria جدا شده است و گاهی به آن avGFP می گویند. با این حال، GFPs در موجودات دیگر، از جمله مرجان‌ها، شقایق‌های دریایی، غلاف‌ها، zoanthids و نیزه‌ها یافت شده‌اند.
شکل 02: GFP
GFP یک ابزار عالی است که می تواند در بسیاری از اشکال زیست شناسی استفاده شود. این به دلیل توانایی آن در تشکیل یک کروموفور داخلی بدون نیاز به کوفاکتورهای جانبی، محصولات ژنی، آنزیم‌ها یا سوبستراهای غیر از اکسیژن مولکولی است. در زیست شناسی سلولی و مولکولی، ژن GFP معمولا به عنوان گزارشگر بیان استفاده می شود. همچنین در اشکال اصلاح شده برای ساخت حسگرهای زیستی استفاده شده است. علاوه بر این، راجر وای تسین، اوسامو شیمومورا و مارتین چالفی در سال 2008 به خاطر کشف و توسعه پروتئین فلورسنت سبز جایزه نوبل دریافت کردند.
شباهت‌های بین Luciferase و GFP چیست؟
- لوسیفراز و GFP دو پروتئینی هستند که قادر به تولید بیولومینسانس هستند.
- آنها از اسیدهای آمینه تشکیل شده اند.
- هر دو در بیولومینسانس به اکسیژن مولکولی نیاز دارند
- هر دو می توانند به عنوان مولکول های گزارشگر در تحقیقات بیولوژیکی استفاده شوند.
- هر دو در حیوانات یافت می شوند.
تفاوت بین لوسیفراز و GFP چیست؟
Luciferase آنزیمی است که وقتی لوسیفرین سوبسترای خود را اکسید می کند، نور تولید می کند، در حالی که GFP پروتئینی است که وقتی در معرض نور در محدوده آبی تا فرابنفش قرار می گیرد، فلورسانس سبز روشن نشان می دهد. بنابراین، این تفاوت اصلی بین لوسیفراز و GFP است. علاوه بر این، لوسیفراز برای نشان دادن بیولومینسانس به منبع نور خارجی نیاز ندارد، در حالی که GFP برای نشان دادن بیولومینسانس به منبع نور خارجی نیاز دارد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین لوسیفراز و GFP را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم فهرست می‌کند.
خلاصه - لوسیفراز در مقابل GFP
بیولومینسانس به دلیل نور تولید شده توسط یک واکنش شیمیایی در یک موجود زنده است. لوسیفراز و GFP دو پروتئینی هستند که قادر به تولید بیولومینسانس هستند. لوسیفراز آنزیمی است که از طریق اکسید کردن سوبسترای خود، لوسیفرین، نور تولید می کند، در حالی که GFP پروتئینی است که هنگام قرار گرفتن در معرض نور در محدوده آبی تا فرابنفش، فلورسانس سبز روشن را نشان می دهد. بنابراین، این تفاوت بین لوسیفراز و GFP را خلاصه می کند.
