O que é Luciferase? - Assunto Bíblico EZBB

Luciferase é um nome genérico para uma classe de enzimas que geralmente fornecem bioluminescência na natureza. O nome é derivado de Lúcifer, que significa "portador de luz". O exemplo mais conhecido é uma luciferase do vaga-lume Photinus pyralis.

Luciferase é uma enzima usada para bioluminescência por vários organismos na natureza, o mais famoso dos quais é o vaga-lume. O cientista produz uma construção na qual a região reguladora de um gene alvo é fundida à sequência de codificação do DNA para a luciferase.
O pequeno tamanho da luciferina também a torna um antígeno ruim e as respostas imunológicas à luciferina são improváveis. A luciferina pode atravessar a barreira hematoencefálica, a barreira hemato-placentária e a barreira hemato-testicular, a toxicidade parece baixa.

P. Riggs, na Enciclopédia de Genética de Brenner (Segunda Edição), 2013

Luciferases são enzimas que produzem luz quando oxidam seu substrato. O gene para a luciferase mais abundante vem do vaga-lume, mas as luciferases de outros animais, como a violeta Renilla reniformis, a lagosta copepoot Gaussia princeps e o ostracodo Cypridina noctiluca também são usadas como repórteres. Quando uma luciferase é fundida a uma proteína de interesse, sua expressão pode ser medida com muita precisão com um luminômetro. A reação da luciferase do pirilampo requer seu substrato luciferina, mais trifosfato de adenosina (ATP), O2 e Mg2 +. As luciferases Renilla e Gaussia usam a coelenterazina como substratos; Cypridina usa sua própria luciferina como substrato. As luciferases são freqüentemente usadas para relatar o nível de expressão das proteínas às quais foram fundidas.

A. Kimura, E. Kobayashi, na Enciclopédia de Neurociência, 2009

Luciferases são um grupo de enzimas que emitem luz na presença de oxigênio e um substrato (luciferina). Esse sistema luciferina-luciferase é, por exemplo, encontrado na natureza em bactérias (Vibrio harveyi), dinoflagelados (Gonycaulax) e vaga-lumes (Photinus pyralis). Estas luciferases, particularmente a luciferase do pirilampo eucariótico (Luc), têm sido amplamente utilizadas como uma sonda de luz em uma série de experimentos biológicos, incluindo ensaios de atividade do promotor. Além disso, graças aos recentes avanços em câmeras de vídeo de alta sensibilidade para contagem de fótons, vários estudos usaram Luc como um gene repórter em imagens in vivo não invasivas em tempo real. Esta imagem in vivo permite a visualização do comportamento espacial e temporal das células que expressam Luc em animais vivos; por exemplo, crescimento de células tumorais, tráfego de células imunes e migração de células de transplante. Esses estudos de imagem com células marcadas com Luc forneceram novos insights que não poderiam ser obtidos com abordagens histológicas convencionais.

Como funciona o teste de Luciferas?

A luciferase do vagalume é instável em B. subtilis com meia-vida de apenas 6 minutos. Assim, a adequação de GFPmut3 (meia-vida de 10 horas) e luciferase do pirilampo (meia-vida ou 6 min) para análise cinética de alta resolução da atividade do promotor deriva de sua estabilidade contrastante in vivo.

Luciferases são enzimas que usam um substrato chamado luciferina, junto com oxigênio e ATP, em um processo energético que produz luz - como o brilho amarelo dos vagalumes. O poder da luciferase foi aproveitado por cientistas para desenvolver respostas cuja emissão de luz é usada para monitorar processos biológicos, incluindo expressão gênica, ligação biomolecular e viabilidade celular.
Aqui estão algumas notas de aplicação do ensaio de luciferase para ajudar na pesquisa da vacina COVID-19.

Para executar um ensaio de repórter de luciferase, você precisa de um plasmídeo de DNA para expressar a proteína que você acredita que pode afetar a transcrição.
Você também precisará usar um plasmídeo de DNA diferente com o elemento regulador (ou região do promotor alvo) fundido à sequência de codificação de DNA para uma enzima luciferase. Quando ativado, esse sistema produz luciferase.
Depois que as células são transfectadas com o plasmídeo repórter da luciferase e crescem por vários dias, as próximas etapas são lisar as células, adicionar um substrato ao lisado celular e determinar a atividade da luciferase para ser medido com base na quantidade de sinal bioluminescente.
A Luciferase Reporter Assay. O ensaio de luciferase é útil para examinar se uma proteína de interesse regula um determinado gene no nível de transcrição. Uma construção de DNA contendo o promotor do gene e uma região codificadora do gene repórter da luciferase entra nas células por meio de transfecção. Outra construção de DNA que é introduzida nas células consiste em uma região codificadora da proteína de interesse. Quando esta proteína ativa a transcrição, a célula irá produzir a enzima luciferase. Depois de adicionar um tampão de lise e um substrato, um luminômetro quantifica a atividade da luciferase.