luciferasegebaseerde

Luciferasegebaseerde systemen verwijzen naar bioluminescente toepassingen die luciferase-enzymen gebruiken om licht te produceren als gevolg van de oxidatie van substraten zoals luciferine. Deze systemen dienen vaak als reporter of indicator voor bepaalde biologische processen, zoals genexpressie, signaleringsroutes of celviabiliteit, en worden toegepast in proefopstellingen in vitro en in levende organismen.

De belangrijkste luciferasen zijn onder andere firefly luciferase (FLuc), Renilla luciferase (RLuc), Gaussia luciferase (GLuc) en NanoLuc. Firefly luciferase vereist ATP en D-luciferine en geeft meestal geelgroen licht af (rond 560 nm). Renilla luciferase werkt met coelenterazine en is ATP-onafhankelijk, met emissie rond het blauwgroene gebied. Gaussia luciferase is een sterk uitgescheiden luciferase, geïnduceerd door coelenterazine, terwijl NanoLuc een kleinere, bijzonder heldere luciferase is die furimazine gebruikt. Het verschil in substraten en emissiekanalen maakt combinatie van meerdere luciferasen mogelijk voor multiplexing en ratiometrische normalisatie.

Toepassingen omvatten luciferase-reporter assaays voor promoteractiviteit en genexpressie, real-time monitoring van cellulaire processen, high-throughput screening en in vivo bioluminescente beeldvorming bij dieren. Dual- of multiplex luciferase-assays gebruiken twee luciferasen met verschillende substraten om gelijktijdige signalen te meten en zo variabiliteit te normaliseren.

Voordelen zijn een hoge gevoeligheid, brede dynamische reeks en lage achtergrond in 吊omgevingen. Beperkingen omvatten de noodzaak van substratenlevering, oxygen- en ATP-afhankelijkheid voor sommige systemen, mogelijk-substraatinterferentie en lichtafzwakking door weefsel in levende organismen. Desalniettemin blijven luciferasegebaseerde methoden een robuuste hoeksteen van biomedisch onderzoek.