La differenza chiave tra luciferasi e GFP è che la luciferasi è un enzima che produce luce quando ossida il suo substrato luciferina, mentre la GFP (proteina fluorescente verde) è una proteina che mostra una fluorescenza verde brillante quando esposta alla luce nel blu alla gamma ultravioletta.
La bioluminescenza è dovuta alla luce prodotta da una reazione chimica all'interno di un organismo vivente. È un tipo di chemiluminescenza. Pertanto, la bioluminescenza può essere definita come chemiluminescenza che avviene all'interno di un organismo vivente. La maggior parte degli organismi bioluminescenti si trovano nell'oceano. Questi organismi includono pesci, batteri e gelatine. Alcuni organismi bioluminescenti come lucciole e funghi si trovano nella terra. Gli organismi bioluminescenti non sono originari dell'acqua dolce. Normalmente, gli organismi bioluminescenti contengono molecole come la luciferasi e la GFP per questo scopo. Luciferasi e GFP sono due proteine in grado di produrre bioluminescenza.
Cos'è la Luciferasi?
La luciferasi è un enzima che produce luce quando ossida il substrato luciferina. Questo enzima catalizza le reazioni chimiche negli organismi viventi che provocano l'emissione di fotoni. Di solito è distinto da una fotoproteina. Il nome "luciferasi" fu usato per la prima volta da Raphael Dubois, che inventò le parole luciferina e luciferasi. Vari organismi regolano la loro produzione di luce utilizzando diverse luciferasi in una varietà di reazioni di emissione di luce. La maggior parte delle luciferasi studiate è stata trovata negli animali, comprese lucciole, organismi marini come copepodi, meduse e viola del pensiero. Le luciferasi sono state trovate anche in funghi luminosi, batteri luminosi e dinoflagellati.
Figura 01: Luciferasi
La luciferina è il substrato dell'enzima luciferasi. La luciferasi è classificata come ossidoreduttasi. Significa che agisce su singoli donatori con l'incorporazione di ossigeno molecolare. La reazione chimica catalizzata dalla luciferasi di lucciola avviene in due fasi, come indicato di seguito.
Luciferin + ATP → Luciferil adenilato + PPi
Luciferil adenilato + O2→ Ossiluceferina + AMP + Luce
Questo enzima è ampiamente utilizzato nella biotecnologia, per la microscopia e come gene reporter. Tuttavia, a differenza delle proteine fluorescenti, la luciferasi non richiede una fonte di luce esterna. Ma richiede l'aggiunta della luciferina consumabile del suo substrato.
Cos'è GFP?
GFP (proteina fluorescente verde) è una proteina che mostra una fluorescenza verde brillante quando esposta alla luce nella gamma dal blu all'ultravioletto. L'etichetta GFP normalmente si riferisce alla proteina isolata per la prima volta dalla medusa Aequorea victoria ed è talvolta chiamata avGFP. Tuttavia, GFP sono stati trovati in altri organismi, inclusi coralli, anemoni di mare, copepodi, zoantidi e lancette.
Figura 02: GFP
GFP è uno strumento eccellente che può essere utilizzato in molte forme di biologia. Ciò è dovuto alla sua capacità di formare un cromoforo interno senza richiedere cofattori accessori, prodotti genici, enzimi o substrati diversi dall'ossigeno molecolare. Nella biologia cellulare e molecolare, il gene GFP è comunemente usato come reporter di espressione. È stato anche utilizzato in forme modificate per realizzare biosensori. Inoltre, Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura e Martin Chalfie hanno ricevuto il Premio Nobel nel 2008 per la loro scoperta e sviluppo della proteina fluorescente verde.
Quali sono le somiglianze tra la luciferasi e la GFP?
- Luciferasi e GFP sono due proteine in grado di produrre bioluminescenza.
- Sono costituiti da aminoacidi.
- Entrambi hanno bisogno di ossigeno molecolare nella bioluminescenza
- Entrambi possono essere usati come molecole reporter nella ricerca biologica.
- Si trovano entrambi negli animali.
Qual è la differenza tra luciferasi e GFP?
La luciferasi è un enzima che produce luce quando ossida il suo substrato, la luciferina, mentre la GFP è una proteina che mostra una fluorescenza verde brillante quando viene esposta alla luce nella gamma da blu a ultravioletta. Quindi, questa è la differenza chiave tra luciferasi e GFP. Inoltre, la luciferasi non ha bisogno di una sorgente di luce esterna per mostrare la bioluminescenza, mentre la GFP ha bisogno di una sorgente di luce esterna per mostrare la bioluminescenza.
La seguente infografica elenca le differenze tra luciferasi e GFP in forma tabellare per un confronto affiancato.
Riepilogo – Luciferase vs GFP
La bioluminescenza è dovuta alla luce prodotta da una reazione chimica all'interno di un organismo vivente. Luciferasi e GFP sono due proteine in grado di produrre bioluminescenza. La luciferasi è un enzima che produce luce ossidando il suo substrato luciferina, mentre la GFP è una proteina che mostra una fluorescenza verde brillante quando esposta alla luce nella gamma da blu a ultravioletta. Pertanto, questo riassume la differenza tra luciferasi e GFP.
