Ποια είναι η διαφορά μεταξύ GFP και YFP

Η κύρια διαφορά μεταξύ GFP και YFP είναι ότι Το GFP εμφανίζει πράσινο χρώμα κατά την έκθεση στο φως κυμαίνεται από μπλε έως υπεριώδες, ενώ το YFP εμφανίζει κίτρινο χρώμα κατά την έκθεση στο ίδιο φως . Επιπλέον, το GFP προέρχεται αρχικά από τις μέδουσες, Aequorea Victoria ενώ το YFP είναι μια γενετική μετάλλαξη της πρωτεΐνης GFP.

Η GFP (πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη) και η YFP (κίτρινη φθορίζουσα πρωτεΐνη) είναι δύο τύποι φθοριζουσών πρωτεϊνών, οι οποίες εμφανίζουν διαφορετικά χρώματα φθορισμού κατά την έκθεση στο φως από το μπλε έως το υπεριώδες εύρος . Ωστόσο, οι εφαρμογές τους στη μοριακή βιολογία είναι οι ίδιες.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το GFP
     – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Εφαρμογές
2. Τι είναι το YFP
     – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Εφαρμογές
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ GFP και YFP
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ GFP και YFP
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Φθορίζουσες πρωτεΐνες, GFP (πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη), παράγωγα GFP, YFP (κίτρινη φθορίζουσα πρωτεΐνη)

Τι είναι το GFP

Η GFP (πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη) είναι μια βιοφωταύγεια πολυπεπτιδική πρωτεΐνη που απαντάται φυσικά στις μέδουσες, Aequorea Victoria και πολλούς άλλους θαλάσσιους οργανισμούς. Στην Aequorea Victoria , είναι γνωστό ως aequorin και εκπέμπει φθορισμό όταν εκτίθεται σε εύρος από το μπλε έως το υπεριώδες φως. Αυτό σημαίνει; Το GFP απορροφά πλήρως το μπλε φως (475 nm) ή το φως των 395 nm στη μεγάλη περιοχή UV και εκπέμπει πράσινο φως (509 nm).

Εικόνα 1:Aequorea Victoria

Η πρωτεΐνη GFP περιέχει 238 αμινοξέα και το μέγεθος της πρωτεΐνης είναι 26,9 kDa. Διπλώνει για να σχηματίσει το σχήμα ενός βήτα-βαρελιού. Εδώ, το τμήμα της πρωτεΐνης που την καθιστά φθορίζουσα σχηματίζεται από τη σύζευξη των ατόμων της κύριας αλυσίδας, Ser65, Tyr66 και Gly67, σχηματίζοντας το εξαιρετικά συζευγμένο, επίπεδο χρωμοφόρο p-υδροξυβενζυλιδενοϊμιδαζολινόνης παρουσία οξυγόνου. Το χρωμοφόρο συσκευάζεται μέσα στη δομή βήτα-βαρελιού, προστατεύοντας το χρωμοφόρο από το σβήσιμο μέσω παραμαγνητικού οξυγόνου, διπόλων νερού ή ισομερισμού cis-trans. Επίσης, οι μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις του χρωμοφόρου με τα γειτονικά μόρια ενισχύουν τις φασματικές του ιδιότητες.

Εικόνα 2:Δομή GFP

Επιπλέον, το GFP χρησιμοποιείται στη μοριακή βιολογία ως αναφορά της γονιδιακής έκφρασης, αποδεικνύοντας την έκφραση ενός ξένου γονιδίου μέσα στον οργανισμό ξενιστή. Επίσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των υποκυτταρικών θέσεων όπου πρόκειται να εκφραστεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Εδώ, η πρωτεΐνη που ενδιαφέρει συντήκεται με GFP και αυτή η πρωτεΐνη σύντηξης μετατρέπεται στον ξενιστή.

Εικόνα 3:Έκφραση EGFP

Ωστόσο, το σημαντικότερο μειονέκτημα του GFP άγριου τύπου είναι η μειωμένη αποτελεσματικότητά του λόγω της χαμηλής απόδοσης αναδίπλωση σε φυσιολογικές θερμοκρασίες όπως 37 °C, μειώνοντας το σήμα φθορισμού. Επίσης, ο χαμηλός ρυθμός ωρίμανσης του GFP επιτρέπει στην πρωτεΐνη να συσσωρεύεται μέσα στο κύτταρο. Το ενισχυμένο GFP (EGFP) είναι ένα παράγωγο του άγριου τύπου GFP με το σημείο μετάλλαξης με απόδοση αναδίπλωσης 37 °C (F64L) στο ικρίωμα που παράγεται από τη μετάλλαξη ενός σημείου (S65T) με τα βελτιωμένα φασματικά χαρακτηριστικά που περιλαμβάνουν αυξημένο φθορισμό, φωτοσταθερότητα και μια μετατόπιση της κύριας κορυφής διέγερσης στα 488 nm, με την εκπομπή κορυφής να διατηρείται στα 509 nm.

Τι είναι το YFP

Η YFP (κίτρινη φθορίζουσα πρωτεΐνη) είναι ένα παράγωγο GFP που εισήχθη ως γενετική μετάλλαξη. Στην πραγματικότητα, είναι μια χρωματική μετάλλαξη που επιτυγχάνεται με τη μετάλλαξη T203Y. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεις στοίβαξης π-ηλεκτρονίου μεταξύ του υποκατεστημένου υπολείμματος τυροσίνης και του χρωμοφόρου. Επομένως, το YFP απορροφά πράσινο χρώμα σε μήκος κύματος 514 nm ενώ εκπέμπει κίτρινο χρώμα στα 527 nm.

Εικόνα 4:Παράγωγα GFP

Επιπλέον, το Citrine, το Venus και το YPet είναι οι τρεις βελτιωμένες εκδόσεις του YFP. Έρχονται με κοινές ιδιότητες, όπως μειωμένη ευαισθησία στα χλωρίδια, ταχύτερη ωρίμανση και αυξημένη φωτεινότητα. Η κύρια σημασία του YFP στη μοριακή βιολογία είναι να χρησιμεύσει ως αποδέκτης γενετικά κωδικοποιημένων αισθητήρων FRET (μεταφορά ενέργειας συντονισμού Förster). Εδώ, η πιο κοινή φθορίζουσα πρωτεΐνη δότη είναι η μονομερής κυανή φθορίζουσα πρωτεΐνη (mCFP), η οποία είναι ένα άλλο παράγωγο GFP.

Ομοιότητες μεταξύ GFP και YFP

• Το GFP και το YFP είναι δύο τύποι φθοριζουσών πρωτεϊνών με παρόμοιες εφαρμογές στη μοριακή βιολογία.
• Και τα δύο μπορούν να εκπέμπουν φθορισμό κατά την έκθεση στο φως, ο οποίος κυμαίνεται από το μπλε έως το υπεριώδες εύρος.
• Τα γονίδια των φθοριζουσών πρωτεϊνών χρησιμοποιούνται ως ανταποκριτές της γονιδιακής έκφρασης.
• Επίσης, αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να εκφραστούν μέσα σε μια ποικιλία οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων του ανθρώπου, των θηλαστικών, των ψαριών, των μυκήτων, της ζύμης και των βακτηρίων.
• Εξάλλου, τα γονίδια των φθοριζουσών πρωτεϊνών εισάγονται στα κύτταρα-ξενιστές μέσω της τεχνολογίας ανασυνδυασμένου DNA.

Διαφορά μεταξύ GFP και YFP

Ορισμός

Το GFP αναφέρεται σε μια πρωτεΐνη που λάμπει πράσινη κάτω από το φως φθορισμού και βρίσκεται φυσικά στις μέδουσες, Aequorea Victoria, ενώ το YFP αναφέρεται σε μια γενετική μετάλλαξη της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης (GFP). Έτσι, αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ GFP και YFP.

Σημαίνει για

Το GFP σημαίνει πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη ενώ το YFP σημαίνει κίτρινη φθορίζουσα πρωτεΐνη.

Εκπέμπει χρώμα υπό υπεριώδη ακτινοβολία

Όπως υποδηλώνουν τα ονόματά τους, η κύρια διαφορά μεταξύ GFP και YFP είναι ότι το GFP εκπέμπει πράσινο χρώμα ενώ το YFP εκπέμπει κίτρινο χρώμα.

Εμφάνιση

Επιπλέον, το GFP εμφανίζεται φυσικά σε πολλούς θαλάσσιους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των μέδουσες, Aequorea Victoria ενώ το YFP είναι μια γενετική μετάλλαξη του GFP. Επομένως, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ GFP και YFP.

Αιχμή διέγερσης

Εξάλλου, η κύρια κορυφή διέγερσης του GFP είναι στα 395 nm και η ελάχιστη κορυφή διέγερσης είναι στα 475 nm ενώ η κορυφή διέγερσης του YFP είναι στα 514 nm.

Αιχμή εκπομπής

Επίσης, η κορυφή εκπομπής του GFP είναι στα 509 nm ενώ η κορυφή εκπομπής του YFP είναι στα 527 nm. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ GFP και YFP.

Εφαρμογές

Επιπλέον, μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ GFP και YFP είναι ότι η GFP είναι σημαντική ως αναφορά έκφρασης και για την οπτικοποίηση του εντοπισμού της συντηγμένης πρωτεΐνης ενώ η YFP χρησιμοποιείται ως μη επεμβατική ενδοκυτταρικοί βιοαισθητήρες pH ή δείκτες φθορισμού για τοπικές συγκεντρώσεις Ca.

Συμπέρασμα

Η GFP είναι μια φθορίζουσα πρωτεΐνη που απαντάται φυσικά στις μέδουσες, Aequorea Victoria. Χρησιμοποιήθηκε στη μοριακή βιολογία ως αναφορά έκφρασης και για να οπτικοποιήσει τον εντοπισμό της συντηγμένης πρωτεΐνης. Γενικά, το GFP εκπέμπει λαμπερό πράσινο φθορισμό κατά την έκθεση σε μπλε έως υπεριώδες φως. Συγκριτικά, το YFP είναι μια γενετική μετάλλαξη του GFP, που εκπέμπει κίτρινο φθορισμό κατά την έκθεση στο μπλε στο υπεριώδες φως. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ GFP και YFP είναι το χρώμα του φθορισμού που εκπέμπουν και η προέλευσή τους.