Люминесценция (биолюминесценция)

Генерация видимого света живыми организмами. Этот свет часто называют «холодным», так как он производится с минимальным выделением тепла. Биолюминесценция возникает в результате биохимической реакции, в ходе которой энергия высвобождается в виде фотонов. Ключевыми компонентами этой реакции являются:

• Люциферин — светоизлучающий субстрат.
• Люцифераза — фермент, катализирующий окисление люциферина.
• Кофакторы, такие как НАД (никотинамидадениндинуклеотид) и ФМН (флавинмононуклеотид), которые часто участвуют в процессе восстановления люциферина.

Явление широко распространено в природе:

• У фотобактерий и вибрионов, обитающих в морской воде (например, Vibrio fischeri).
• У некоторых грибов-базидиомицетов (например, виды рода Armillaria — опята).
• У галобактерий, которые могут развиваться на сильносолёных продуктах, таких как мясо или рыба.

В микробиологической практике используется метод наведённой (индуцированной) люминесценции для детекции специфических микроорганизмов.

См. также: Микроскопия люминесцентная, Флюоресценция.

Современный контекст

Сегодня известно, что биолюминесценция встречается у гораздо более широкого круга организмов, чем считалось ранее. Помимо упомянутых групп, она характерна для многих морских беспозвоночных (медузы, гребневики, кораллы, ракообразные), насекомых (светляки), рыб и даже некоторых наземных червей. Механизмы и химия свечения у разных групп могут сильно различаться. Биолюминесценция выполняет разнообразные функции: привлечение добычи или партнёра, отпугивание хищников, внутривидовая коммуникация. Методы на основе люциферазных систем (например, ген люциферазы светляка) стали мощнейшим инструментом в молекулярной биологии и биохимии для визуализации биологических процессов в реальном времени (репортёрные системы).