Luciferina

Luciferina (del latín lucifer 'portador de luz') es un término genérico para el compuesto emisor de luz que se encuentra en los organismos que generan bioluminiscencia. Las luciferinas suelen sufrir una reacción catalizada por enzimas con oxígeno molecular. La transformación resultante, que normalmente implica la ruptura de un fragmento molecular, produce un estado excitado intermedio que emite luz al descomponerse a su estado fundamental. El término puede referirse a moléculas que son sustratos tanto para luciferasas como para fotoproteínas.

Tipos

Las luciferinas son una clase de sustratos de moléculas pequeñas que reaccionan con el oxígeno en presencia de una luciferasa (una enzima) para liberar energía en forma de luz. No se sabe cuántos tipos de luciferinas existen, pero algunos de los compuestos mejor estudiados se enumeran a continuación.

Debido a la diversidad química de las luciferinas, no existe un mecanismo de acción unificador claro, excepto que todas requieren oxígeno molecular. La variedad de luciferinas y luciferasas, sus diversos mecanismos de reacción y la distribución filogenética dispersa indican que muchas de ellas han surgido. independientemente en el curso de la evolución.

luciérnaga

La luciferina de luciérnaga es la luciferina que se encuentra en muchas especies de Lampyridae, como P. pyralis. Es el sustrato de las luciferasas de los escarabajos (EC 1.13.12.7), responsable de la característica emisión de luz amarilla de las luciérnagas, aunque puede reaccionar de forma cruzada para producir luz con enzimas relacionadas de especies no luminosas. La química es inusual, ya que, además del oxígeno molecular, se necesita trifosfato de adenosina (ATP) para la emisión de luz.

Caracol

Latia luciferina es, en términos químicos, (E)-2-metil-4-(2,6,6-trimetil-1-ciclohex-1-il)-1-buteno. -Formiato de 1-ol y proviene del caracol de agua dulce Latia neritoides.

Bacteriana

La luciferina bacteriana es un sistema de dos componentes que consiste en mononucleótido de flavina y un aldehído graso que se encuentra en las bacterias bioluminiscentes.

Coelenterazina

La coelenterazina se encuentra en radiolarios, ctenóforos, cnidarios, calamares, estrellas de mar, copépodos, quetognatos, peces y camarones. Es el grupo protésico de la proteína aequorina responsable de la emisión de luz azul.

Dinoflagelado

La luciferina dinoflagelada es un derivado de clorofila (es decir, un tetrapirrole) y se encuentra en algunos dinoflagelados, que a menudo son responsables del fenómeno de las ondas brillantes nocturnas (históricamente esto se llamaba fosforescencia, pero es un término engañoso). Un tipo muy similar de luciferina se encuentra en algunos tipos de camarones euphausiid.

Vargulina

La vargulina se encuentra en ciertos ostrácodos y peces de aguas profundas, en concreto, en el Poricthys. Al igual que el compuesto coelenterazina, es una imidazopirazinona y emite principalmente luz azul en los animales.

Fungi

Foxfire es la bioluminiscencia creada por algunas especies de hongos presentes en la madera en descomposición. Si bien puede haber múltiples luciferinas diferentes dentro del reino de los hongos, se determinó que la 3-hidroxihispidina es la luciferina en los cuerpos fructíferos de varias especies de hongos, incluidos Neonothopanus nambi, Omphalotus olearius, Omphalotus nidiformis y Panellus stipticus.

Uso en ciencia

La luciferina se utiliza ampliamente en la ciencia y la medicina como método de obtención de imágenes in vivo, utilizando organismos vivos para detectar imágenes de forma no invasiva y en imágenes moleculares. La reacción entre el sustrato de luciferina emparejado con la enzima receptora luciferasa produce una reacción catalítica que genera bioluminiscencia. Esta reacción y la luminiscencia producida es útil para obtener imágenes, como la detección de tumores de cáncer o para medir la expresión genética.