Люциферин – биолюминесценцияға жауапты химиялық қосылыстар. Олар ферменттермен реакцияласып, жарық шығарады. Биология, химия, энергия бөлінуі туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жарық шығаратын химиялық қосылыстар класы
Class of light emitting chemical compounds
Люциферин – биолюминесценция жасайтын организмдерде кездесетін жарық шығаратын қосылыстың жалпылама атауы. Люцифериндер әдетте молекулалық оттегімен фермент катализінде реакцияға түседі. Осының нәтижесінде молекулалық бөлік үзіліп, қоздырылған күйдегі аралық қосылыс пайда болады, ол негізгі күйіне оралғанда жарық шығарады. Бұл термин люциферазалар мен фотопротеиндер үшін субстрат болатын молекулаларды да білдіруі мүмкін.
Luciferin is a generic term for the light emitting compound found in organisms that generate bioluminescence. Luciferins typically undergo an enzyme catalyzed reaction with molecular oxygen. The resulting transformation, which usually involves breaking off a molecular fragment, produces an excited state intermediate that emits light upon decaying to its ground state. The term may refer to molecules that are substrates for both luciferases and photoproteins.
Түрлері
Люцифериндер – люцифераза (фермент) қатысуымен оттегімен реакцияласып, жарық түрінде энергия бөліп шығаратын шағын молекулалық субстраттар класы. Люцифериндердің қанша түрі бар екені әлі белгісіз, бірақ жақсы зерттелгендерінің кейбіреуі төменде тізілген. Люцифериндердің химиялық әртүрлілігіне байланысты, олардың әсер ету механизмінде біртұтас принцип жоқ, тек барлығына да молекулалық оттек қажет. Люцифериндер мен люциферазалардың көп түрлілігі, олардың әртүрлі реакция механизмдері және таралған филогенетикалық орналасуы олардың көпшілігі эволюция барысында тәуелсіз түрде пайда болғанын көрсетеді. Бұл химиялық процесс ерекше, себебі жарық шығару үшін молекулалық оттектің қатар аденозин трифосфатының (АТФ) да қатысуы керек.
Luciferins are a class of small molecule substrates that react with oxygen in the presence of a luciferase (an enzyme) to release energy in the form of light. It is not known just how many types of luciferins there are, but some of the better studied compounds are listed below. Because of the chemical diversity of luciferins, there is no clear unifying mechanism of action, except that all require molecular oxygen, The variety of luciferins and luciferases, their diverse reaction mechanisms and the scattered phylogenetic distribution indicate that many of them have arisen independently in the course of evolution. The chemistry is unusual, as adenosine triphosphate (ATP) is required for light emission, in addition to molecular oxygen.
Қалқа
Латия люциферині химиялық тұрғыдан (E) 2-метил-4-(2,6,6-триметил-1-циклогекс-1-ил)-1-бутен-1-ол форматы болып табылады және ол тұщы сулы латия неритоиды естіледі.
Latia luciferin is, in terms of chemistry, (E) 2 methyl 4 (2,6,6 trimethyl 1 cyclohex 1 yl) 1 buten 1 ol formate and is from the freshwater snail Latia neritoides.
Бактериялық
Бактериялық люциферин – флавин мононуклеотиді және биолюминесцентті бактерияларда табылған майлы альдегидтен тұратын екі компонентті жүйе.
Bacterial luciferin is two component system consisting of flavin mononucleotide and a fatty aldehyde found in bioluminescent bacteria.
Коэлентеразин
Коэлентеразин радиоларияларда, ктенофорларда, книдарияларда, кальмарларда, сынық жұлдыздарда, копеподтарда, шаэтогнаттарда, балықтарда және креветкаларда табылады. Ол аэкорин ақуызындағы көк жарық шығаруға жауапты протездік топ болып табылады.
Coelenterazine is found in radiolarians, ctenophores, cnidarians, squid, brittle stars, copepods, chaetognaths, fish, and shrimp. It is the prosthetic group in the protein aequorin responsible for the blue light emission.
Динофлагелат
Динофлагеллат люциферині – хлорофилл туындысы (яғни тетрапиррол) және ол кейбір динофлагеллаттарда кездеседі, олар жиі түнгі жарқыраған толқындар құбылысына себеп болады (тарихи түрде бұл фосфоресценция деп аталған, бірақ бұл жаңылыстыратын термин). Осыған ұқсас люциферин түрі кейбір эуфаузид шаяндарының түрлерінде де табылады.
Dinoflagellate luciferin is a chlorophyll derivative (i. e. a tetrapyrrole) and is found in some dinoflagellates, which are often responsible for the phenomenon of nighttime glowing waves (historically this was called phosphorescence, but is a misleading term). A very similar type of luciferin is found in some types of euphausiid shrimp.
Варгулин
Варгулин кейбір остракодтарда және терең теңіз балықтарында, атап айтқанда, Poricthys түрінде табылады. Коэлентеразин сияқты, ол имидазопиразинон болып табылады және жануарлардың ішінде көбінесе көк түсті жарық шығарады.
Vargulin is found in certain ostracods and deep sea fish, to be specific, Poricthys. Like the compound coelenterazine, it is an imidazopyrazinone and emits primarily blue light in the animals.
Саңырауқұлақтар
Фоксфайр – шіріген ағашта кездесетін кейбір саңырауқұлақ түрлерінің биолюминесценциясы. Саңырауқұлақтар әлемінде әртүрлі люцифериндер болуы мүмкін, бірақ 3-гидроксигиспидин Neonothopanus nambi, Omphalotus olearius, Omphalotus nidiformis және Panellus stipticus сияқты бірнеше саңырауқұлақ түрлерінің жеміс денелеріндегі люциферин екені анықталды.
Foxfire is the bioluminescence created by some species of fungi present in decaying wood. While there may be multiple different luciferins within the kingdom of fungi, 3 hydroxy hispidin was determined to be the luciferin in the fruiting bodies of several species of fungi, including Neonothopanus nambi, Omphalotus olearius, Omphalotus nidiformis, and Panellus stipticus.
Ғылымдағы қолданысы
Люциферин ғылымда және медицинада тірі организмдерді қолданып, инвазиялық емес бейнелеу және молекулалық бейнелеу әдісі ретінде кеңінен қолданылады. Люциферин субстраты мен люцифераза ферменті арасындағы реакция биолюминесценция тудыратын катализдік реакцияны қозғалады. Бұл реакция және одан пайда болатын люминесценция, мысалы, қатерлі ісіктерді анықтау немесе гендік экспрессияны өлшеу сияқты бейнелеуге пайдалы.
Luciferin is widely used in science and medicine as a method of in vivo imaging, using living organisms to non invasively detect images and in molecular imaging. The reaction between luciferin substrate paired with the receptor enzyme luciferase produces a catalytic reaction, generating bioluminescence. This reaction and the luminescence produced is useful for imaging such as detecting tumors from cancer or capable of measuring gene expression.