در مورد نوري كه از كرم شب‌تاب تابيده مي‌شود چقدر مي‌دانيد؟ آيا شنيد‌ه‌ايد كه برخي از باكتري‌ها نيز قابليت نورزايي دارند؟ زنگ تفريح امروز در مورد ساز و كار شيميايي نورزايي در موجودات زنده است.
 

«نورزايي زيستي» به‌معناي توليد نور توسط موجودات زنده است كه در آن طي يك واكنش شيميايي، انرژي شيميايي به انرژي نوراني تبديل مي‌شود. بايد دقت كرد كه گاهي نور توليد شده از موجودات زنده بازتاب نوري با منبع خارجي (مثلاً: خورشيد) است. اما در اين‌جا ما از موجوداتي صحبت مي‌كنيم كه خود قادرند در تاريكي نيز نور توليد كنند. گاهي خود موجود زنده آنزيم‌ها و پروتئين‌هاي مربوط به اين پديده را دارد و گاهي نيز نور توليد شده به باكتري‌هايي مربوط است كه درون بدن موجود زنده هم‌زيستي دارند. در هر دو صورت، ساز و كار مولكولي اين پديده بسيار شبيه هم است.
 

پديده نورزايي در قارچ "ميسنا"

نورزايي در كشت باكتري "ويبريو فيشري"

 
اما كمي بپردازيم به ساز و كار ملكولي واكنش نورزايي در موجودات زنده. آنزيمي كه در قلب اين واكنش نقش ايفا مي‌كند آنزيمي است به نام «لوسيفراز». از طرفي در موجوداتي كه نورزايي دارند رنگ‌دانه‌اي وجود دارد به نام «لوسيفرين». آنزيم «لوسيفراز» اين پروتئين را با صرف انرژي ATP اكسيد مي‌كند كه اين اكسيداسيون باعث تبديل انرژي شيميايي موجود در پيوندهاي پرانرژي به انرژي نوري مي‌شود. در شكل زير مي‌توانيد جزئيات اين واكنش را ببينيد:

 
پژوهشگراني كه بر روي پديده نورزايي كار مي‌كنند توانسته‌اند آنزيم «لوسيفراز» را از گونه‌هاي باكتري جدا كنند و با مهيا كردن مواد مورد نياز آن، پديده‌ي نورزايي را درون لوله‌ي آزمايش مشاهده نمايند. در عكس‌ها رو به رو مي‌توانيد مثال‌هايي از اين آزمايش را ببينيد.

حال به اين فكر كنيد كه ما بتوانيم ژن‌ رمزكننده‌ي آنزيم «لوسيفراز» را جدا كرده و آن را با تكنيك‌ةاي مهندسي ژنتيك وارد سلول‌هاي دلخواه خود نماييم. هر چند كه اين كار نياز به كار تحقيقي زيادي دارد، اما نتيجه‌ جالب خواهد بود ... سلول‌هاي نوراني! شما چه نظري در اين مورد داريد؟ آيا كاربردي براي اين طرح سراغ داريد؟ آيا پيشنهادي در مورد تحقيق بر روي اين پديده داريد؟