Braziliyanın San-Karlos Federal Universitetinin (UFSCar) Sorocaba şəhərciyində aşkar edilən atəşböcəyinin fermentini kodlayan gen, məməli hüceyrələrində pH dəyişikliklərini aşkar edə bilən biosensorun yaranmasına səbəb olub – bu, məsələn, xəstəliklərin öyrənilməsi və dərman namizədinin toksikliyinin qiymətləndirilməsi üçün faydalı ola bilər.

Amydetes vivianii növündən olan lusiferaza birləşdirici toxumada ən çox yayılmış hüceyrə növü olan fibroblastlarda turşuluq azaldıqca rəngini mavi-yaşıldan sarıya və qırmızıya dəyişir. Tədqiqat qrupu tərəfindən sınaqdan keçirilmiş digər lusiferazlarla əldə edilməmiş bir şey, bunu böyük intensivlik və sabitliklə edir.

İş Biosensors jurnalında dərc olunub .

Lusiferazlar bioluminescent orqanizmlərdə tapılan fermentlərdir və lusiferini oksidləşdirərək işıq istehsal edirlər, bu da prosesdə mövcud olmalıdır. Hazırda tədqiq olunan lusiferaza 2006-cı ildə tədqiqatın koordinatorlarından biri, UFSCar-da Biokimya və Bioluminescent Texnologiyalar Laboratoriyasının koordinatoru Vadim Viviani tərəfindən kəşf edilmiş bir növdən gəlir. Ferment 2011-ci ildə onun tədqiqat qrupu tərəfindən klonlaşdırılıb.

“Hüceyrə daxilində pH-dakı dəyişikliklər homeostaz, çoxalma və hüceyrə ölümü kimi prosesləri göstərə bilər . Bizim texnikamız xəstəlikləri və ya dərman toksikliyini öyrənmək potensialına malikdir, məsələn,” San Paulo Papa Katolik Universitetinin Tibb və Sağlamlıq Elmləri Məktəbindən məqalənin birinci müəllifi Vanessa Bevilaqua (PUCaba-SP) qeyd edir.

İş UFSCar-da Viviani və PUC-SP-də Eliana Duek tərəfindən əlaqələndirilmiş laboratoriyalarda həyata keçirilib.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743746891&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-firefly-sensor-cellular.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3OCJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc4Il1dLDBd&dt=1743746891129&bpp=1&bdt=54&idt=34&shv=r20250403&mjsv=m202504010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743746796%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743746796%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743746796%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6264287380544&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1918&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355973%2C95355975%2C95333410%2C95354564%2C31090357%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=4108515056137183&tmod=101211623&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=39

Qrup tərəfindən sınaqdan keçirilmiş digər lusiferazlar, məməlilərin hüceyrələrinin fəaliyyət göstərdiyi 36 °C temperaturda rəngini daha az dəyişən qırmızımtıl işıq yaradıb .

“Yeni lusiferaza məməlilərin hüceyrələrində daha yaxşı ifadə olunmaq üçün dəyişdirilib. Daha geniş açıq rəng dəyişikliyinə malik olmaqla yanaşı, daha böyük sabitliyə malikdir və daha güclü parıltı [intensivlik] təmin edir. Texnika qeyri-toksikdir və xarici işıq mənbəyindən asılı deyildir, flüoresansda olduğu kimi, hüceyrələri öyrənmək üçün işıqdan istifadə etməyin başqa bir yolu,” Viviani.

Qrupun sınaqları fotodetektiv kameralarla bioluminesans şəkillərinin çəkilməsi ilə yanaşı, məməlilərin hüceyrələrində lüsiferazların yaydığı işığın hətta smartfon kamerası ilə də çəkilməsinə imkan verib.

Parıltı ilk 30 dəqiqə ərzində güclü idi, sonra sönməyə başladı. Daha zəif olsa da, o, ən azı 12 saat davam etdi—baxmayaraq ki, onu yalnız qabaqcıl fotodetektor avadanlığı ilə aşkar etmək mümkün idi.

“Bununla, insan hüceyrələri də daxil olmaqla, hüceyrələrin içərisində pH-ı göstərmək üçün işığın rəngindən istifadə etmək və hüceyrə stressinin və ya turşuluqla əlaqəli başqa bir təsirin olub olmadığını müəyyən etmək mümkündür. Bu, misli görünməmiş bir şeydir və bizim tamamilə Braziliyada inkişaf etdirdiyimiz bir şeydir”, Viviani əlavə edir.

İş Viviani tərəfindən koordinasiya edilən “İmmunoanalizlər, ətraf mühitin təhlili və bioimaging üçün bioluminescent girişlərin hazırlanması” layihəsinin bir hissəsidir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Əvvəlki tədqiqatlarda tədqiqatçılar bakteriya hüceyrələrinin pH səviyyəsini göstərmək üçün başqa bir atəşböcəyi olan Macrolampis cinsindən olan lusiferazanın istifadəsini artıq inkişaf etdirmişdilər.

Bununla belə, məməlilər hüceyrələrində sınaqdan keçirildikdə, Makrolampis lusiferazası tərəfindən buraxılan bioluminesans çox qırmızımtıl idi və pH-da dəyişikliklərlə az dəyişdi, 36 °C-dən yuxarı stabilliyə malik deyildi və bu hüceyrə növü üçün tələb olunan effektivliyi azaldır.

Pandemiya zamanı Viviani qrupu, həmçinin SARS-CoV-2-yə qarşı antikorlarla təmasda olan zaman parlayan Amydetes vivianii lusiferazası əsasında COVID-19-u aşkar etmək üçün immunoassay hazırladı.

Artıq tamamlanan işlərlə, artıq bioluminescence tədqiqatları və tətbiqləri üçün unikal infrastruktura malik olan UFSCar professorunun rəhbərlik etdiyi laboratoriya, həmçinin məməlilərin hüceyrələri üzərində bioluminescent testləri aparmaq qabiliyyətinə sahibdir.

Bu, ona həm bu lusiferaza ilə yeni tədqiqatlar aparmağa , həm də tədqiqatçının 30 ildən çox müddət ərzində əsasən Braziliya həşəratlarından topladığı laboratoriya kolleksiyasının bir hissəsi olan digərlərini sınaqdan keçirməyə imkan verəcək.

“Bu inkişafla biz dərman və kosmetik toksiklik üçün biotəhlillərdən tutmuş biomaterialların insan hüceyrələrinə təsirinə və hətta xərçəng hüceyrələrinin öyrənilməsinin yeni üsullarına qədər bir sıra imkanlar açdıq”, – Bevilaqua yekunlaşdırır.

Daha çox məlumat: Vanessa R. Bevilaqua və başqaları, Məməli Hüceyrələrində pH Sensorları üçün Yeni Parlaq Bioluminescent Reporter Geninin və Rəng Sazlama Luciferazının Seçilməsi və Mühəndisliyi, Biosensorlar (2025). DOI: 10.3390/bios15010018

FAPESP tərəfindən təmin edilmişdir