La principale différence entre la luciférase et la GFP est que la luciférase est une enzyme qui produit de la lumière lorsqu'elle oxyde son substrat luciférine, tandis que la GFP (protéine fluorescente verte) est une protéine qui affiche une fluorescence vert vif lorsqu'elle est exposée à la lumière dans le bleu à la plage ultraviolette.
La bioluminescence est due à la lumière produite par une réaction chimique au sein d'un organisme vivant. C'est un type de chimiluminescence. Par conséquent, la bioluminescence peut être définie comme une chimioluminescence qui se produit à l'intérieur d'un organisme vivant. La plupart des organismes bioluminescents se trouvent dans l'océan. Ces organismes comprennent les poissons, les bactéries et les gelées. Certains organismes bioluminescents tels que les lucioles et les champignons se trouvent dans le sol. Les organismes bioluminescents ne sont pas originaires d'eau douce. Normalement, les organismes bioluminescents contiennent des molécules comme la luciférase et la GFP à cette fin. La luciférase et la GFP sont deux protéines capables de produire de la bioluminescence.
Qu'est-ce que la luciférase ?
La luciférase est une enzyme qui produit de la lumière lorsqu'elle oxyde le substrat luciférine. Cette enzyme catalyse des réactions chimiques dans les organismes vivants qui se traduisent par l'émission de photons. Elle se distingue généralement d'une photoprotéine. Le nom « luciférase » a été utilisé pour la première fois par Raphaël Dubois, qui a inventé les mots luciférine et luciférase. Divers organismes régulent leur production de lumière en utilisant différentes luciférases dans une variété de réactions d'émission de lumière. La majorité des luciférases étudiées ont été trouvées chez les animaux, y compris les lucioles, les organismes marins comme les copépodes, les méduses et les pensées marines. Des luciférases ont également été trouvées dans des champignons lumineux, des bactéries lumineuses et des dinoflagellés.
Figure 01: Luciférase
Luciférine est le substrat de l'enzyme luciférase. La luciférase est classée parmi les oxydoréductases. Cela signifie qu'il agit sur des donneurs uniques avec l'incorporation d'oxygène moléculaire. La réaction chimique catalysée par la luciférase de luciole se déroule en deux étapes, comme mentionné ci-dessous.
Luciférine + ATP → Adénylate de luciféryle + PPi
Luciferyl adenylate + O2→ Oxyluceferin + AMP + Light
Cette enzyme est largement utilisée en biotechnologie, pour la microscopie et comme gène rapporteur. Cependant, contrairement aux protéines fluorescentes, la luciférase ne nécessite pas de source de lumière externe. Mais il nécessite l'ajout de son substrat consommable luciférine.
Qu'est-ce que GFP ?
GFP (protéine fluorescente verte) est une protéine qui affiche une fluorescence vert vif lorsqu'elle est exposée à la lumière dans la gamme du bleu à l'ultraviolet. L'étiquette GFP fait normalement référence à la première protéine isolée de la méduse Aequorea victoria, et elle est parfois appelée avGFP. Cependant, des GFP ont été trouvés dans d'autres organismes, notamment des coraux, des anémones de mer, des copépodes, des zoanthides et des lancelettes.
Figure 02: GFP
GFP est un excellent outil qui peut être utilisé dans de nombreuses formes de biologie. Cela est dû à sa capacité à former un chromophore interne sans nécessiter de cofacteurs accessoires, de produits géniques, d'enzymes ou de substrats autres que l'oxygène moléculaire. En biologie cellulaire et moléculaire, le gène GFP est couramment utilisé comme rapporteur d'expression. Il a également été utilisé sous des formes modifiées pour fabriquer des biocapteurs. De plus, Roger Y. Tsien, Osamu Shimomura et Martin Chalfie ont reçu le prix Nobel en 2008 pour leur découverte et leur développement de la protéine fluorescente verte.
Quelles sont les similitudes entre la luciférase et la GFP ?
- Luciférase et GFP sont deux protéines capables de produire de la bioluminescence.
- Ils sont constitués d'acides aminés.
- Les deux ont besoin d'oxygène moléculaire dans la bioluminescence
- Les deux peuvent être utilisées comme molécules rapporteuses dans la recherche biologique.
- On les trouve tous les deux chez les animaux.
Quelle est la différence entre la luciférase et la GFP ?
La luciférase est une enzyme qui produit de la lumière lorsqu'elle oxyde son substrat luciférine, tandis que la GFP est une protéine qui affiche une fluorescence vert vif lorsqu'elle est exposée à la lumière dans la gamme du bleu à l'ultraviolet. C'est donc la principale différence entre la luciférase et la GFP. De plus, la luciférase n'a pas besoin d'une source de lumière externe pour présenter la bioluminescence, tandis que la GFP a besoin d'une source de lumière externe pour présenter la bioluminescence.
L'infographie suivante répertorie les différences entre la luciférase et la GFP sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Luciférase vs GFP
La bioluminescence est due à la lumière produite par une réaction chimique au sein d'un organisme vivant. La luciférase et la GFP sont deux protéines capables de produire de la bioluminescence. La luciférase est une enzyme qui produit de la lumière en oxydant son substrat luciférine, tandis que la GFP est une protéine qui affiche une fluorescence vert vif lorsqu'elle est exposée à la lumière dans la gamme du bleu à l'ultraviolet. Ainsi, cela résume la différence entre la luciférase et la GFP.
