Sự khác biệt chính giữa luciferase và GFP là luciferase là một enzym tạo ra ánh sáng khi nó oxy hóa cơ chất luciferin của nó, trong khi GFP (protein huỳnh quang xanh lá cây) là một protein hiển thị huỳnh quang màu xanh lục sáng khi tiếp xúc với ánh sáng màu xanh lam đến phạm vi tia cực tím.
Phát quang sinh học là do ánh sáng được tạo ra bởi một phản ứng hóa học trong cơ thể sống. Nó là một loại phát quang hóa học. Do đó, phát quang sinh học có thể được định nghĩa là sự phát quang hóa học diễn ra bên trong một cơ thể sống. Hầu hết các sinh vật phát quang sinh học được tìm thấy trong đại dương. Những sinh vật này bao gồm cá, vi khuẩn và thạch. Một số sinh vật phát quang sinh học như đom đóm và nấm được tìm thấy trong đất. Các sinh vật phát quang sinh học không có nguồn gốc từ nước ngọt. Thông thường, các sinh vật phát quang sinh học chứa các phân tử như luciferase và GFP cho mục đích này. Luciferase và GFP là hai protein có khả năng tạo ra sự phát quang sinh học.
Luciferase là gì?
Luciferase là một loại enzyme tạo ra ánh sáng khi nó oxy hóa luciferin cơ chất. Enzyme này xúc tác các phản ứng hóa học trong cơ thể sống dẫn đến việc phát ra các photon. Nó thường được phân biệt với một photoprotein. Tên "luciferase" được sử dụng lần đầu tiên bởi Raphael Dubois, người đã phát minh ra các từ luciferin và luciferase. Các sinh vật khác nhau điều chỉnh quá trình tạo ra ánh sáng của chúng bằng cách sử dụng các luciferase khác nhau trong nhiều phản ứng phát sáng khác nhau. Phần lớn các luciferase được nghiên cứu đã được tìm thấy ở động vật, bao gồm đom đóm, các sinh vật biển như động vật chân đốt, sứa và pansy biển. Luciferase cũng được tìm thấy trong nấm phát sáng, vi khuẩn phát sáng và tảo hai lá.
Hình 01: Luciferase
Luciferin là chất nền cho enzym luciferase. Luciferase được phân loại là các chất oxy hóa. Nó có nghĩa là nó hoạt động trên các nhà tài trợ duy nhất với sự kết hợp của oxy phân tử. Phản ứng hóa học được xúc tác bởi luciferase của đom đóm diễn ra theo hai bước, như được đề cập bên dưới.
Luciferin + ATP → Luciferyl adenylate + PPi
Luciferyl adenylate + O2→ Oxyluceferin + AMP + Light
Enzyme này được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sinh học, cho kính hiển vi và như một gen phóng viên. Tuy nhiên, không giống như các protein huỳnh quang, luciferase không yêu cầu nguồn sáng bên ngoài. Nhưng nó đòi hỏi phải bổ sung luciferin có thể tiêu thụ được.
GFP là gì?
GFP (protein huỳnh quang màu xanh lá cây) là một loại protein hiển thị huỳnh quang màu xanh lá cây tươi sáng khi tiếp xúc với ánh sáng trong phạm vi tia cực tím từ màu xanh lam. Nhãn GFP thường đề cập đến protein được phân lập đầu tiên từ sứa Aequorea victoria, và đôi khi nó được gọi là avGFP. Tuy nhiên, GFP đã được tìm thấy trong các sinh vật khác, bao gồm san hô, hải quỳ, động vật chân đốt, động vật chân vịt và lancelet.
Hình 02: GFP
GFP là một công cụ tuyệt vời có thể được sử dụng trong nhiều dạng Sinh học. Điều này là do khả năng hình thành một nhóm mang màu bên trong mà không yêu cầu bất kỳ đồng yếu tố phụ, sản phẩm gen, enzym hoặc chất nền nào khác ngoài oxy phân tử. Trong sinh học tế bào và phân tử, gen GFP thường được sử dụng như một chất báo cáo sự biểu hiện. Nó cũng đã được sử dụng trong các hình thức sửa đổi để làm cảm biến sinh học. Hơn nữa, Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura và Martin Chalfie đã được trao giải Nobel năm 2008 cho việc khám phá và phát triển protein huỳnh quang màu xanh lá cây.
Điểm giống nhau giữa Luciferase và GFP là gì?
- Luciferase và GFP là hai protein có khả năng phát quang sinh học.
- Chúng được tạo thành từ các axit amin.
- Cả hai đều cần oxy phân tử trong quá trình phát quang sinh học
- Cả hai đều có thể được sử dụng làm phân tử báo cáo trong nghiên cứu sinh học.
- Chúng đều được tìm thấy ở động vật.
Sự khác biệt giữa Luciferase và GFP là gì?
Luciferase là một enzym tạo ra ánh sáng khi nó oxy hóa luciferin cơ chất của nó, trong khi GFP là một protein hiển thị huỳnh quang màu xanh lá cây tươi sáng khi nó tiếp xúc với ánh sáng có màu xanh lam trong phạm vi tia cực tím. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa luciferase và GFP. Hơn nữa, luciferase không cần nguồn sáng bên ngoài để thể hiện sự phát quang sinh học, trong khi GFP cần nguồn sáng bên ngoài để thể hiện sự phát quang sinh học.
Infographic sau liệt kê sự khác biệt giữa luciferase và GFP ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Luciferase vs GFP
Phát quang sinh học là do ánh sáng được tạo ra bởi một phản ứng hóa học trong cơ thể sống. Luciferase và GFP là hai loại protein có khả năng phát quang sinh học. Luciferase là một loại enzyme tạo ra ánh sáng thông qua quá trình oxy hóa luciferin cơ chất của nó, trong khi GFP là một protein hiển thị huỳnh quang màu xanh lá cây tươi sáng khi tiếp xúc với ánh sáng có màu xanh lam đến phạm vi tia cực tím. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa luciferase và GFP.
