لوسیفراز و کاربردهای نوین آن در زیست فناوری

Abstract

آنزیم لوسیفراز به‌همراه پیش‌ماده خود یعنی لوسیفرین، مسئول پدیده بیولومینسانس در موجودات زنده هستند. همه لوسیفرازهای شناخته شده، اکسیژناز می‌باشند و با استفاده از اکسیژن مولکولی، لوسیفرین خود را اکسید می‌نمایند که در نتیجه این اکسیداسیون نور تولید می‌شود. لوسیفرازها بر اساس نوع موجودی که در آن یافت می‌شوند به چهار نوع مرجانی، باکتریایی، داینوفلاژل و کرم شب‌تاب تقسیم می‌شوند که از لحاظ ساختار بیوشیمیایی و ژنتیکی کاملاً متفاوت هستند و از منشأهای تکامل‌یافته مشخص به‌وجود آمده‌اند. امروزه از لوسیفراز به‌عنوان آنزیمی مهم در زیست فناوری استفاده می‌شود و کاربردهای نوین آن در حال گسترش است. کاربردهای آن عبارتند از: 1- عکسبرداری از سلول‌ها و بافت‌های مختلف به‌واسطه تغییر خاصیت نشر نور آن 2- استفاده به عنوان آشکارکننده زیستی در مطالعه بیان ژن‌ها از طریق بیان همزمان با ژن لوسیفراز 3- تعیین میزان فعالیت راه‌انداز‌های مختلف ژن بوسیله قرار دادن ژن لوسیفراز تحت کنترل راه‌انداز موردنظر 4- تولید زیست حسگر برای شناسایی ترکیبات سمی، عناصر سنگین (ازجمله جیوه و کادمیم)، تولوئن و مشتقات آن مثل TNT و هم‌چنین اندازه‌گیری تغییرات مقدار کلسیم درون سلولی و ATP.