በሉሲፈራዝ እና በጂኤፍፒ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ሉሲፈሬዝ በውስጡ ያለውን ንጥረ ነገር ሉሲፈሪን ኦክሳይድ ሲፈጥር ብርሃን የሚያመነጭ ኢንዛይም ሲሆን ጂኤፍፒ (አረንጓዴ ፍሎረሰንት ፕሮቲን) በሰማያዊው ብርሃን ሲጋለጥ ብሩህ አረንጓዴ ፍሎረሰንት የሚያሳይ ፕሮቲን መሆኑ ነው። ወደ አልትራቫዮሌት ክልል።
Bioluminescence በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ በሚገኝ ኬሚካላዊ ምላሽ በሚፈጠረው ብርሃን ምክንያት ነው። የኬሚሉሚኒዝም ዓይነት ነው. ስለዚህ ባዮሊሚንሴንስ በሕያዋን ፍጡር ውስጥ የሚፈጠር ኬሚሊሚኔሴንስ ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። አብዛኞቹ ባዮሊሚንሰንት ፍጥረታት በውቅያኖስ ውስጥ ይገኛሉ። እነዚህ ፍጥረታት ዓሳ፣ ባክቴሪያ እና ጄሊ ያካትታሉ።እንደ እሳት ዝንብ እና ፈንገሶች ያሉ አንዳንድ ባዮሙኒየም ፍጥረታት በመሬት ውስጥ ይገኛሉ። የባዮሊሚንሰንት ፍጥረታት የንጹህ ውሃ ተወላጆች አይደሉም። በተለምዶ ባዮሊሚንሰንት ኦርጋኒዝም እንደ ሉሲፈራዝ እና ጂኤፍፒ ያሉ ሞለኪውሎች ለዚህ ዓላማ ይይዛሉ። ሉሲፈራዝ እና ጂኤፍፒ ባዮሊሚንሴንስን ለማምረት የሚችሉ ሁለት ፕሮቲኖች ናቸው።
ሉሲፈራሴ ምንድነው?
ሉሲፈራዝ ሉሲፈሪን የተባለውን ንጥረ ነገር ኦክሳይድ ሲፈጥር ብርሃን የሚያመነጭ ኢንዛይም ነው። ይህ ኢንዛይም በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ የሚመጡትን ኬሚካላዊ ግብረመልሶች የፎቶን ልቀት ያስከትላሉ። ብዙውን ጊዜ ከፎቶ ፕሮቲን ይለያል. "ሉሲፈራሴ" የሚለው ስም በመጀመሪያ የተጠቀመው ሉሲፈሪን እና ሉሲፈራሴ የሚሉትን ቃላት የፈጠረው ራፋኤል ዱቦይስ ነው። የተለያዩ ህዋሳት በተለያዩ የብርሃን አመንጪ ምላሾች ውስጥ የተለያዩ ሉሲፈሬሶችን በመጠቀም የብርሃን ምርታቸውን ይቆጣጠራሉ። አብዛኛዎቹ የተጠኑ ሉሲፈራሴዎች በእንስሳት ውስጥ ተገኝተዋል፣የእሳት ዝንቦች፣የባህር ውስጥ ፍጥረታት እንደ ኮፖፖድ፣ጄሊፊሽ እና የባህር ፓንሲ። ሉሲፈራሴስ በብርሃን ፈንገሶች፣ በብርሃን ባክቴሪያ እና በዲንፍላጌሌት ውስጥም ተገኝቷል።
ሥዕል 01፡ ሉሲፈራሴ
ሉሲፈሪን የሉሲፈራዝ ኢንዛይም መገኛ ነው። ሉሲፈራዝ እንደ oxidoreductases ተመድቧል። ሞለኪውላዊ ኦክስጅንን በማካተት በነጠላ ለጋሾች ላይ ይሠራል ማለት ነው. በፋየርፍሊ ሉሲፈራዝ የሚፈጠረው ኬሚካላዊ ምላሽ ከዚህ በታች እንደተገለፀው በሁለት ደረጃዎች ይከናወናል።
Luciferin + ATP → Luciferyl adenylate + PPi
Luciferyl adenylate + O2→ Oxyluceferin + AMP + Light
ይህ ኢንዛይም በባዮቴክኖሎጂ፣ በአጉሊ መነጽር እና እንደ ዘጋቢ ጂን በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ሆኖም ግን, እንደ ፍሎረሰንት ፕሮቲኖች, ሉሲፈራዝ የውጭ ብርሃን ምንጭ አይፈልግም. ነገር ግን በውስጡ ሊፈጅ የሚችል ሉሲፈሪን መጨመር ያስፈልገዋል።
ጂኤፍፒ ምንድን ነው?
GFP (አረንጓዴ ፍሎረሰንት ፕሮቲን) ከሰማያዊ እስከ አልትራቫዮሌት ክልል ውስጥ ለብርሃን ሲጋለጥ ደማቅ አረንጓዴ ፍሎረሰንት የሚያሳይ ፕሮቲን ነው።መለያው ጂኤፍፒ በመደበኛነት የሚያመለክተው ከጄሊፊሽ Aequorea victoria የተነጠለ ፕሮቲን ነው፣ እና አንዳንድ ጊዜ avGFP ይባላል። ነገር ግን ጂኤፍፒዎች ኮራል፣ ባህር አኒሞኖች፣ ኮፔፖድስ፣ ዞአንታይድስ እና ላንስሌትስ ጨምሮ በሌሎች ፍጥረታት ውስጥ ተገኝተዋል።
ምስል 02፡ GFP
ጂኤፍፒ በብዙ የባዮሎጂ ዓይነቶች ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል እጅግ በጣም ጥሩ መሳሪያ ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት ከሞለኪውላዊ ኦክሲጅን ውጭ ተጨማሪ ተጓዳኝ ተባባሪዎች፣ የጂን ምርቶች፣ ኢንዛይሞች ወይም ንዑሳን ንጥረ ነገሮችን ሳያስፈልገው ውስጣዊ ክሮሞፎርን ለመፍጠር ባለው ችሎታ ነው። በሴል እና ሞለኪውላር ባዮሎጂ, የጂኤፍፒ ጂን በተለምዶ እንደ መግለጫ ዘጋቢ ያገለግላል. ባዮሴንሰር ለመሥራት በተሻሻሉ ቅጾችም ጥቅም ላይ ውሏል። በተጨማሪም ሮጀር ዪ ፂየን፣ ኦሳሙ ሺሞሙራ እና ማርቲን ቻልፊ የአረንጓዴ ፍሎረሰንት ፕሮቲን በማግኘታቸው እና በማዳበር በ2008 የኖቤል ሽልማት ተሰጥቷቸዋል።
በሉሲፈራሴ እና በጂኤፍፒ መካከል ያሉ ተመሳሳይነቶች ምንድን ናቸው?
- ሉሲፈራዝ እና ጂኤፍፒ ባዮሊሚንሴንስ ለማምረት የሚችሉ ሁለት ፕሮቲኖች ናቸው።
- ከአሚኖ አሲዶች የተሠሩ ናቸው።
- ሁለቱም ሞለኪውላር ኦክሲጅን በባዮሊሚንሴንስ ውስጥ ያስፈልጋቸዋል
- ሁለቱም እንደ ዘጋቢ ሞለኪውሎች በባዮሎጂካል ምርምር ሊያገለግሉ ይችላሉ።
- ሁለቱም በእንስሳት ውስጥ ይገኛሉ።
በሉሲፈራዝ እና ጂኤፍፒ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
ሉሲፈሬዝ ብርሃንን የሚያመነጭ ኢንዛይም ሲሆን በውስጡ ያለውን ንጥረ ነገር ሉሲፈሪን ኦክሳይድ ሲፈጥር ጂኤፍፒ ደግሞ ከሰማያዊ እስከ አልትራቫዮሌት ክልል ውስጥ ለብርሃን ሲጋለጥ ብሩህ አረንጓዴ ፍሎረሰንስ የሚያሳይ ፕሮቲን ነው። ስለዚህ, ይህ በሉሲፈራዝ እና በጂኤፍፒ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው. በተጨማሪም ሉሲፈራዝ ባዮሊሚንሴንስን ለማሳየት ውጫዊ የብርሃን ምንጭ አያስፈልገውም፣ጂኤፍፒ ግን ባዮሊሚንሴንስን ለማሳየት የውጭ ብርሃን ያስፈልገዋል።
የሚከተለው መረጃ በሉሲፈራዝ እና በጂኤፍፒ መካከል ያለውን ልዩነት በጎን ለጎን ለማነፃፀር በሰንጠረዥ መልክ ይዘረዝራል።
ማጠቃለያ - ሉሲፈራሴ vs ጂኤፍፒ
Bioluminescence በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ በሚገኝ ኬሚካላዊ ምላሽ በሚፈጠረው ብርሃን ምክንያት ነው። ሉሲፈራዝ እና ጂኤፍፒ ባዮሊሚንሴንስን ለማምረት የሚችሉ ሁለት ፕሮቲኖች ናቸው። ሉሲፈራዝ የሱብስተር ሉሲፈሪንን በማጣራት ብርሃንን የሚያመነጭ ኢንዛይም ሲሆን ጂኤፍፒ ደግሞ ከሰማያዊ እስከ አልትራቫዮሌት ክልል ውስጥ ለብርሃን ሲጋለጥ ደማቅ አረንጓዴ ፍሎረሰንት የሚያሳይ ፕሮቲን ነው። ስለዚህ፣ ይህ በሉሲፈራዝ እና ጂኤፍፒ መካከል ያለውን ልዩነት ያጠቃልላል።