Люцифераза ба GFP-ийн гол ялгаа нь люцифераза нь люциферин субстратыг исэлдүүлэх үед гэрэл үүсгэдэг фермент бөгөөд харин GFP (ногоон флюресцент уураг) нь цэнхэр гэрэлд гэрэлтэх үед тод ногоон флюресцент ялгаруулдаг уураг юм. хэт ягаан туяанд.
Биолюминесцент нь амьд организмын химийн урвалын үр дүнд үүссэн гэрлийн улмаас үүсдэг. Энэ нь химилюминесценцийн нэг төрөл юм. Тиймээс биолюминесценцийг амьд организмын дотор явагддаг хемилюминесценц гэж тодорхойлж болно. Ихэнх биолюминесцент организмууд далайд байдаг. Эдгээр организмд загас, бактери, царцмаг орно. Галт хорхой, мөөг зэрэг зарим биолюминесцент организмууд газар дээр байдаг. Биолюминесцент организмууд нь цэнгэг усны уугуул биш юм. Ер нь биолюминесцент организмууд нь энэ зорилгоор люцифераза, GFP зэрэг молекулуудыг агуулдаг. Люцифераза ба GFP нь биолюминесценц үүсгэх чадвартай хоёр уураг юм.
Люцифераза гэж юу вэ?
Люцифераза нь люциферин субстратыг исэлдүүлэх үед гэрэл үүсгэдэг фермент юм. Энэ фермент нь амьд организм дахь химийн урвалыг хурдасгадаг бөгөөд үүний үр дүнд фотон ялгардаг. Энэ нь ихэвчлэн фотопротейнээс ялгагдана. "Люцифераза" нэрийг анх люциферин, люцифераза гэсэн үгсийг зохион бүтээсэн Рафаэль Дюбуа ашигласан. Төрөл бүрийн организмууд гэрэл ялгаруулах янз бүрийн урвалд янз бүрийн люцифераза ашиглан гэрлийн үйлдвэрлэлээ зохицуулдаг. Судалгаанд хамрагдсан люциферазуудын дийлэнх нь галт хорхой, далай тэнгисийн амьтад зэрэг амьтдаас олдсон байдаг. Люцифераза нь мөн гэрэлтдэг мөөгөнцөр, гэрэлтэгч бактери, динофлагеллатаас олдсон.
Зураг 01: Люцифераза
Люциферин нь люцифераза ферментийн субстрат юм. Люциферазыг оксидоредуктаза гэж ангилдаг. Энэ нь молекулын хүчилтөрөгч агуулсан нэг донор дээр үйлчилдэг гэсэн үг юм. Галт люциферазаар катализлагдсан химийн урвал доор дурдсанчлан хоёр үе шаттайгаар явагдана.
Люциферин + ATP → Люциферил аденилат + PPi
Люциферил аденилат + O2→ Оксилюцеферин + AMP + Гэрэл
Энэ ферментийг биотехнологи, микроскоп болон сурвалжлагч ген болгон өргөнөөр ашигладаг. Гэсэн хэдий ч флюресцент уургуудаас ялгаатай нь люцифераза нь гадны гэрлийн эх үүсвэр шаарддаггүй. Гэхдээ энэ нь субстратын хэрэглээний люциферин нэмэх шаардлагатай.
GFP гэж юу вэ?
GFP (ногоон флюресцент уураг) нь цэнхэрээс хэт ягаан туяанд гэрэлтэх үед тод ногоон флюресцент туяа харуулдаг уураг юм. GFP шошго нь ихэвчлэн Aequorea victoria медузаас анх тусгаарлагдсан уургийг хэлдэг бөгөөд үүнийг заримдаа avGFP гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч Шүр, далайн анемон, копепод, зоантид, ланселет зэрэг бусад организмаас GFP илэрсэн.
Зураг 02: GFP
GFP нь биологийн олон хэлбэрт хэрэглэгдэх маш сайн хэрэгсэл юм. Энэ нь молекулын хүчилтөрөгчөөс өөр нэмэлт кофактор, генийн бүтээгдэхүүн, фермент, субстрат шаардалгүйгээр дотоод хромофор үүсгэх чадвартай холбоотой юм. Эсийн болон молекул биологийн хувьд GFP генийг илэрхийлэлийн сурвалжлагч болгон ашигладаг. Үүнийг мөн биосенсор хийхэд өөрчилсөн хэлбэрээр ашигласан. Цаашилбал, Рожер Ю. Циен, Осаму Шимомура, Мартин Чалфи нар 2008 онд ногоон флюресцент уураг нээж, хөгжүүлснийхээ төлөө Нобелийн шагнал хүртжээ.
Люцифераза ба GFP-ийн хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Люцифераза ба GFP нь биолюминесценц үүсгэх чадвартай хоёр уураг юм.
- Тэдгээр нь амин хүчлүүдээс тогтдог.
- Хоёуланд биолюминесценцэд молекулын хүчилтөрөгч хэрэгтэй
- Хоёуланг нь биологийн судалгаанд сурвалжлагч молекул болгон ашиглаж болно.
- Тэд хоёулаа амьтдад байдаг.
Люцифераза ба GFP хоёрын ялгаа юу вэ?
Люцифераза нь люциферин субстратыг исэлдүүлэх үед гэрэл үүсгэдэг фермент бол GFP нь цэнхэрээс хэт ягаан туяанд гэрэлтэх үед тод ногоон флюресценцийг харуулдаг уураг юм. Энэ бол люцифераза ба GFP хоёрын гол ялгаа юм. Цаашилбал, люцифераза нь биолюминесценцийг харуулахын тулд гадны гэрлийн эх үүсвэр шаарддаггүй, харин GFP-д биолюминесценцийг харуулахын тулд гадны гэрлийн эх үүсвэр шаардлагатай.
Дараах инфографик нь люцифераза ба GFP-ийн ялгааг хүснэгт хэлбэрээр жагсаан, зэрэгцүүлэн харьцуулсан болно.
Хураангуй – Люцифераза ба GFP
Биолюминесцент нь амьд организмын химийн урвалын үр дүнд үүссэн гэрлийн улмаас үүсдэг. Люцифераза ба GFP нь биолюминесценц үүсгэх чадвартай хоёр уураг юм. Люцифераза нь люциферин субстратыг исэлдүүлэх замаар гэрэл үүсгэдэг фермент бөгөөд GFP нь цэнхэрээс хэт ягаан туяанд гэрэлтэх үед тод ногоон флюресцент ялгаруулдаг уураг юм. Энэ нь люцифераза ба GFP хоёрын ялгааг нэгтгэн харуулав.
