luciferasbaserade

Luciferasbaserade system är molekylära verktyg som bygger på luciferasenzymets förmåga att producera ljus vid oxidation av substratet luciferin. Dessa system används främst som reporterverktyg inom biologi och biomedicin för att övervaka genuttryck, cellsignalering och proteininteraktioner.

Principen bygger på att luciferas katalyserar oxidation av luciferin i närvaro av cofaktorer såsom ATP, syre och magnesium, vilket avger ljus som kan upptas av luminometrar eller luminescensavbildningssystem. Olika luciferasvarianter använder olika substrat och producerar olika emissionsegenskaper. Firefly-luciferas använder D-luciferin och ATP, Renilla-luciferas använder coelenterazin, och NanoLuc använder furimazine; varje variant har olika ljusstyrka, emission och stabilitet.

Användningsområden inkluderar cellkultur och in vivo-applikationer där promotoraktivitet, transkriptionsregleringar eller signalvägar mätts genom luciferase-signal. Split-luciferase-system används för att studera protein-protein-interaktioner och konformationsförändringar, medan konventionella reporterdragningar mäter genuttryck i realtid. In vivo imaging möjliggör icke-invasiv övervakning i smådjur genom systemisk tillförsel av substrat och efterföljande bildtagning med känsliga kameror.

Fördelar med luciferasbaserade system inkluderar hög känslighet, bred dynamisk räckvidd och möjlighet till realtidsuppföljning. Begränsningar innefattar behov av substratleverans till celler eller vävnad, bakgrundssignal och temperaturkänslighet samt kostnader och potentiella immunreaktioner vid in vivo-användning. Trots dessa begränsningar är luciferasbaserade metoder bland de mest använda reporterverktygen inom molekylärbiologi och biomedicin.