ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง luciferase และ GFP คือ luciferase เป็นเอนไซม์ที่สร้างแสงเมื่อออกซิไดซ์สารตั้งต้นของ luciferin ในขณะที่ GFP (โปรตีนเรืองแสงสีเขียว) เป็นโปรตีนที่แสดงเรืองแสงสีเขียวสดใสเมื่อสัมผัสกับแสงในสีน้ำเงิน จนถึงช่วงอัลตราไวโอเลต
แสงเรืองแสงเกิดจากปฏิกิริยาเคมีภายในสิ่งมีชีวิต เป็นชนิดของเคมีเรืองแสง ดังนั้นการเรืองแสงทางชีวภาพจึงสามารถกำหนดได้ว่าเป็นสารเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตเรืองแสงส่วนใหญ่พบได้ในมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้แก่ ปลา แบคทีเรีย และเยลลี่สิ่งมีชีวิตเรืองแสงบางชนิดเช่นหิ่งห้อยและเชื้อราพบได้ในแผ่นดิน สิ่งมีชีวิตเรืองแสงไม่ได้มาจากน้ำจืด โดยปกติสิ่งมีชีวิตเรืองแสงจะมีโมเลกุลเช่น luciferase และ GFP เพื่อจุดประสงค์นี้ Luciferase และ GFP เป็นโปรตีนสองชนิดที่สามารถผลิตสารเรืองแสงได้
ลูซิเฟอเรสคืออะไร
ลูซิเฟอเรสเป็นเอนไซม์ที่ผลิตแสงเมื่อออกซิไดซ์สารตั้งต้นลูซิเฟอริน เอนไซม์นี้เร่งปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิตซึ่งส่งผลให้เกิดการปล่อยโฟตอน มักจะแตกต่างจากโฟโตโปรตีน ชื่อ "ลูซิเฟอเรส" ถูกใช้ครั้งแรกโดยราฟาเอล ดูบัวส์ ผู้คิดค้นคำว่าลูซิเฟอรินและลูซิเฟอเรส สิ่งมีชีวิตหลายชนิดควบคุมการผลิตแสงของพวกมันโดยใช้ลูซิเฟอเรสที่แตกต่างกันในปฏิกิริยาการเปล่งแสงที่หลากหลาย ลูซิเฟอเรสที่ศึกษาส่วนใหญ่พบในสัตว์ รวมทั้งหิ่งห้อย สิ่งมีชีวิตในทะเล เช่น โคเปพอพอด แมงกะพรุน และกะเทยทะเล ลูซิเฟอเรสยังพบในเชื้อราเรืองแสง แบคทีเรียเรืองแสง และไดโนแฟลเจลเลต
รูปที่ 01: Luciferase
ลูซิเฟอรินเป็นสารตั้งต้นสำหรับเอนไซม์ลูซิเฟอเรส Luciferase จัดเป็น oxidoreductases หมายความว่ามันทำหน้าที่กับผู้บริจาครายเดียวด้วยการรวมตัวของโมเลกุลออกซิเจน ปฏิกิริยาเคมีที่เร่งปฏิกิริยาโดยหิ่งห้อยลูซิเฟอเรสเกิดขึ้นในสองขั้นตอนดังที่กล่าวไว้ด้านล่าง
ลูซิเฟอริน + ATP → ลูซิเฟอริล อะเดนิเลต + PPi
ลูซิเฟอริลอะดีนิเลต + O2→ Oxyluceferin + AMP + ไลท์
เอนไซม์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ สำหรับกล้องจุลทรรศน์ และเป็นยีนของนักข่าว อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับโปรตีนเรืองแสง ลูซิเฟอเรสไม่ต้องการแหล่งกำเนิดแสงภายนอก แต่ต้องเติมลูซิเฟอรินที่บริโภคได้ของซับสเตรต
GFP คืออะไร
GFP (โปรตีนเรืองแสงสีเขียว) เป็นโปรตีนที่แสดงการเรืองแสงสีเขียวสดใสเมื่อสัมผัสกับแสงในช่วงสีน้ำเงินถึงอัลตราไวโอเลตโดยปกติฉลาก GFP หมายถึงโปรตีนที่แยกได้จากแมงกะพรุน Aequorea victoria เป็นครั้งแรก และบางครั้งเรียกว่า avGFP อย่างไรก็ตาม GFPs ถูกพบในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ รวมทั้งปะการัง ดอกไม้ทะเล โคพพอด โซแอนทิด และใบหอก
รูปที่ 02: GFP
GFP เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมที่สามารถใช้ในชีววิทยาหลายรูปแบบ ทั้งนี้เนื่องมาจากความสามารถในการสร้างโครโมโซมภายในโดยไม่ต้องใช้ปัจจัยร่วม ผลิตภัณฑ์จากยีน เอนไซม์ หรือสารตั้งต้นอื่นๆ นอกเหนือจากออกซิเจนระดับโมเลกุล ในเซลล์และอณูชีววิทยา ยีน GFP มักใช้เป็นตัวรายงานการแสดงออก มันยังถูกใช้ในรูปแบบดัดแปลงเพื่อผลิตไบโอเซนเซอร์ นอกจากนี้ Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura และ Martin Chalfie ได้รับรางวัลโนเบลในปี 2551 สำหรับการค้นพบและพัฒนาโปรตีนเรืองแสงสีเขียว
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง Luciferase กับ GFP คืออะไร
- Luciferase และ GFP เป็นโปรตีนสองชนิดที่สามารถผลิตสารเรืองแสงได้
- พวกมันประกอบด้วยกรดอะมิโน
- ทั้งสองต้องการออกซิเจนโมเลกุลในการเรืองแสง
- สามารถใช้เป็นโมเลกุลนักข่าวในการวิจัยทางชีววิทยาได้
- พบในสัตว์ทั้งคู่
ความแตกต่างระหว่างลูซิเฟอเรสและจีเอฟพีคืออะไร
ลูซิเฟอเรสเป็นเอนไซม์ที่สร้างแสงเมื่อออกซิไดซ์สารตั้งต้นของลูซิเฟอริน ในขณะที่ GFP เป็นโปรตีนที่แสดงการเรืองแสงสีเขียวสดใสเมื่อสัมผัสกับแสงในช่วงสีน้ำเงินจนถึงอัลตราไวโอเลต นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างลูซิเฟอเรสและ GFP นอกจากนี้ ลูซิเฟอเรสไม่ต้องการแหล่งกำเนิดแสงภายนอกเพื่อแสดงการเรืองแสง ในขณะที่ GFP ต้องการแหล่งกำเนิดแสงภายนอกเพื่อแสดงความเรืองแสงได้
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้แสดงความแตกต่างระหว่าง luciferase และ GFP ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Luciferase vs GFP
แสงเรืองแสงเกิดจากปฏิกิริยาเคมีภายในสิ่งมีชีวิต Luciferase และ GFP เป็นโปรตีนสองชนิดที่สามารถผลิตสารเรืองแสงได้ ลูซิเฟอเรสเป็นเอนไซม์ที่สร้างแสงผ่านการออกซิไดซ์ของสารตั้งต้นลูซิเฟอริน ในขณะที่ GFP เป็นโปรตีนที่แสดงการเรืองแสงสีเขียวสดใสเมื่อสัมผัสกับแสงในช่วงสีน้ำเงินจนถึงอัลตราไวโอเลต ดังนั้นจึงสรุปความแตกต่างระหว่างลูซิเฟอเรสและ GFP