David Martínez Criado - Bioluminiscencia: Fundamento Bioquímico y Aplicación Clínica

Nombre y apellidos: David Martínez Criado

País: España

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Título de la obra: Bioluminiscencia: Fundamento Bioquímico y Aplicación Clínica

Especie o elemento: Cypridina hilgendorfii; Homo sapiens

Categoría: Ilustración científica

Técnicas utilizadas: Acuarelas y corrección digital (Adobe)

Inteligencia artificial: No. 

Tamaño: 841 x 594 px (A4 a 72 DPI)

Año de creación: 2024

Descripción: La bioluminiscencia consiste en un proceso bioquímico cuyo producto es, en vez de intermediarios de rutas metabólicas, luz –en la forma de partículas elementales (fotones) – y en cuya reacción acoplada una molécula con capacidad luminiscente, en general denominada luciferina, pasa a oxi-luciferina, participando también en el proceso de oxido-reducción alguna moneda energética, a veces.

De especialidad relevancia, destaca el dilucidado mecanismo hallado en el ostrácodo Cypridina hilgendorfii (la "luciérnaga marina") (Fig. A):
– aeróbico,
– emisor de luz (463 nm) (h)
– el tripéptido iso-leucina, arginina y triptófano (luciferina) (l) se oxida a coelenteramida (oxiluciferina del sistema) (l*) gracias a la acción de la enzima luciferasa (L) (Fig. C).

Dicho mecanismo sirve para diagnóstico clínico confirmatorio (Fig.B), pues añadiendo biotina (b) a la luciferasa, y, mediante ingeniería genética se crea un sistema de bioluminiscencia conjugado con una proteína del "rojo lejano" (FRP), que a su vez acopla un anticuerpo frente a Dlk-1 (p), proteína expresada en gran variedad de células tumorales humanas.

Bioluminescence is a biochemical process whose product is, instead of intermediates of metabolic pathways, light – in the form of elementary particles (photons) – and it is coupled to a reaction in which a molecule with luminescent capacity, generally called luciferin, transforms into oxy-luciferin, sometimes also participating in this oxidation-reduction process an energy currency, such as ATP.

It is particularly relevant, the elucidated mechanism found in the ostracod Cypridina hilgendorfii (the "sea firefly") (Fig. A):
– aerobic
– Blue light-emitting (463 nm) (h)
– The tripeptide iso-leucine, arginine and tryptophan (luciferin) (l) is oxidized to coelenteramide (oxyluciferin system) (l*) thanks to the action of the enzyme luciferase (Fig. C).

This mechanism is used for confirmatory clinical diagnosis purposes (Fig.B). By adding biotin (b) to the luciferase, and, via genetic engineering, a bioluminescence system is created by conjugation with a far-red protein (FRP), which is coupled to an antibody targeting Dlk-1 (p), – a protein expressed in a wide variety of human tumor cells.