Lüsiferaz (Luciferase)

Transkript

1 Lüsiferaz (Luciferase) HAZIRLAYANLAR: Nihal Eyvaz ( ) Şerife Okay ( ) Esra Erdoğan ( ) Sinan Yavuz ( ) Prof. Dr. Figen ERKOÇ Gazi Eğitim Fakültesi GAZİ ÜNİVERSİTESİ

2 Fotosel adı verilen hücrelerde, lüsiferin maddesi, ATP, oksijen ve lüsiferaz enzimi aracılığıyla enerji açığa çıkaran bir reaksiyona girer. Bu reaksiyon ışık üretimi açısından oldukça verimlidir çünkü ortaya çıkan enerjinin neredeyse hepsi ışık şeklindedir. Çok az ısı ortaya çıktığı için bu ışığa soğuk ışık adı da verilir. Biyolüminesans, organizmalarda kimyasal bir reaksiyon ile ışık üretimidir. Lüsiferin reaksiyon için temel substrat olup, ışık üretimini sağlar. Lüsiferaz ise bir enzim olup lusiferini okside eder ve ışık ile inaktif oksilüsiferin oluşturur.

3 Lüsiferin Çeşitleri Denizlerde yüzlerce çeşit lüminoz canlı bulunmasına rağmen; ışık oluşumunun temel maddesi olan lusiferin in tipi bulunmaktadır. Lusiferinin bilinen 5 ana tipi bulunur.

4 1) Bakteriyel lüsiferin: Redüklenmiş riboflavin fosfat (FMNH 2 ) tır; bakteriler, bazı balıklar ve kalamalarlarda görülür.

5 2) Dinoflagellat lüsiferini: Klorofile benzer bir yapı gösterdiği için klorofilden türevlendiği düşünülür. Dinoflagellata ile krillerde bulunur. Dinofilagellat

6 3) Vargulin lüsiferini: Ostrakod lardan Vargula da bulunur. Vargula

7 4) Sölenterazin: En yaygın görülen lüsiferin tipidir. Birçok phylum da görülür (Radiolaria, Ctenophora, Cnidaria, Cephalopoda, Copepoda, Chaetognatae, bazı balıklar ile karidesler). Ctenophora Radiolaria

8 Karayib Denizi'nde yaşayan ve ışık üreten birçok deniz hayvanından biri de, yüzlerce hatta daha fazla türü bulunan Ostracoda'dır. Ostracoda bir susam tohumundan daha büyük olmayan kabuklu canlılardır, fakat birçok canlının yapamadığı şeyleri yapar ve vücutlarında ışık üretirler. Ostracoda ışık saçan zerreleri üst dudaklarının içinde bulunan bazı bezlerden bırakır. Yalnızca erkek Ostracoda ışık üretir. Her gece güneş battıktan yaklaşık olarak 1 saat sonra yüzlerce erkek Ostracod, dişileri kendilerine çekebilmek için ışık saçmaya başlar. Erkek Ostracodlar etrafta yüzerken arkalarında parıldayan noktalardan oluşan bir iz bırakır. Yakamoz olarak adlandırılan bu iz nedeniyle Ostracoda'ın bulunduğu sularda binlerce küçük, parlak ışık yanıyormuş gibi olur.

9 5) Ateş böceği lusiferini: Reaksiyonda kofaktör olarak ATP kullanır. Ateş böceklerinde bulunur (Haddock vd. 2000; Jons vd. 1999).

10

11 Bakteri lüsiferazının bulunduğu canlılara örnekler Monocentris japonica Lophius piscatorius Mastigoteuthis flammea

12 Bacterial luciferase structure

13 Bakteri lüsiferazının subüniteleri arasında dikdörtgenle işaretlenmiş alanda, yoğun etkileşim vardır. Hidrojen bağlar, hidrofob etkileşimler gibi.

14

15 Lüsiferaz ın üç boyutlu yapısı

16

17

18 Lüsiferaz enzimi ile lüsiferin maddesi oksilüsiferin maddesine dönüşür ve bu reaksiyon sonucunda parlama olarak tabir edilen ışık meydana gelir. Ateşböcekleri (Pyractomena borealis) vücutlarının latern adı verilen, karınlarına yakın bir bölgesinde ışık üretirler. Lüsiferin + ATP-Mg +2 + Lusiferaz Lüsiferaz + Lusiferil-AMP + PP i

19 Lehninger Biochemistry 4th Edition

20 Lehninger Biochemistry 4th Edition

21 REFERANSLAR Sukatar, A., Karaboz, İ. (2001). Sucul Canlılarda Biyolüminesens, E.Ü. Su Ürünleri Dergisi 18, Sayı/Issue (3-4): David L. Nelson, Michael M. Cox, "Lehninger Principles of Biochemistry" (4th Edition) W. H. Freeman, 2005, İngilizce baskı, Worth Publishe The Transgenic Art of Eduardo Kac (June 2003), Editörü Dan Collins and Sheilah Britton. Yayımcısı Institute for Studies in the Arts Eduardo Kac, Transgenic Art ( See Roger Y. Tsien, The Green Fluorescent Protein, Annual Review of Biochemistry (Palo Alto, Calif.: Annual Reviews, inc., 1998), 67:509-44