(Image générée à titre d'illustration uniquement)
La bioluminescence est la production et l'émission de lumière par un organisme vivant. Il s'agit d'une forme naturelle de chimioluminescence où l'énergie est libérée par une réaction chimique sous forme d'émission lumineuse. La réaction principale implique un pigment électroluminescent, la luciférine, et une enzyme, la luciférase, qui catalyse la réaction, généralement avec de l'oxygène comme co-réactif.
La bioluminescence a évolué indépendamment à de nombreuses reprises dans diverses branches du vivant, des bactéries et des champignons aux insectes et aux poissons des grands fonds. La chimie sous-jacente, bien que diverse, suit généralement un schéma commun. Une enzyme (la luciférase) agit sur un substrat (la luciférine) pour produire un intermédiaire à l'état excité. Par exemple, chez les lucioles, l'enzyme luciférase catalyse la réaction de la luciférine avec l'adénosine triphosphate (ATP) et le magnésium pour former l'adénylate de luciféryle. Ce complexe réagit ensuite avec l'oxygène moléculaire pour créer un intermédiaire peroxyde très instable, qui se décompose en oxyluciférine à l'état excité et libère de l'AMP. L'oxyluciférine excitée émet alors un photon, produisant la lueur jaune-vert caractéristique. La grande efficacité de nombreux systèmes bioluminescents (les rendements quantiques peuvent approcher 1) signifie que presque toute l'énergie est libérée sous forme de lumière, avec très peu de chaleur, ce qui lui vaut le nom de « lumière froide ». Cette efficacité et la spécificité de la réaction enzyme-substrat ont fait des systèmes de luciférase des outils inestimables en biotechnologie, notamment en tant que gènes rapporteurs pour étudier l'expression des gènes et la fonction des protéines.
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Bioluminescence
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