Ver o código fonte de "Transferencia de enerxía de resonancia de Förster"

[[Ficheiro:FRET Jablonski diagram.svg|thumb|[[Diagrama de Jablonski]] de FRET coas escalas de tempo típicas indicadas. A liña descontinua negra indica un [[partícula virtual|fotón virtual]].]]
A '''transferencia de enerxía de resonancia de Förster''' ou '''FRET''' (do inglés ''Förster resonance energy transfer''), tamén chamada '''transferencia de enerxía de resonancia de fluorescencia''', '''transferencia de enerxía de resonancia''' ou '''RET''' (do inglés ''resonance energy transfer'') ou '''transferencia de enerxía electrónica''' ou '''EET''' (do inglés ''electronic energy transfer'') é un mecanismo que describe a transferencia de enerxía producida entre dúas moléculas sensibles á [[luz]] ([[cromóforo]]s).<ref>{{cite book |first1=Ping-Chin |last1=Cheng |title=Handbook of Biological Confocal Microscopy  |chapter=The Contrast Formation in Optical Microscopy |chapter-url=https://books.google.com/books?id=E2maxdEXFNoC&pg=PA162 |pages=162–206 |editor1-last=Pawley |editor1-first=James B. |date=2006 |publisher=Springer |location=Nova York, NY |isbn=978-0-387-25921-5 |edition=3ª |doi=10.1007/978-0-387-45524-2_8}}</ref> Un cromóforo doante, inicialmente no seu estado electrónico excitado, pode transferir enerxía a un cromóforo aceptor por medio de [[acoplamento dipolo-dipolo]] non radiativo.<ref>{{cite book |last=Helms |first=Volkhard |chapter=Fluorescence Resonance Energy Transfer |chapter-url=https://books.google.com/books?id=-Tavvybv5UwC&pg=PA202 |title=Principles of Computational Cell Biology |date=2008 |publisher=Wiley-VCH |location=Weinheim |isbn=978-3-527-31555-0 |page=202}}</ref> A eficiencia desta transferencia de enerxía é inversamente proporcional á sexta potencia da distancia entre o doante e o aceptor, o que fai que a FRET sexa extremadamente sensible a pequenos cambios na distancia.<ref>{{cite book |last=Harris |first=Daniel C. |chapter=Applications of Spectrophotometry |chapter-url=https://books.google.com/books?id=kIgLJ1De_jwC&pg=PA419 |title=Quantitative Chemical Analysis |date=2010 |publisher=W. H. Freeman and Co. |location=Nova York |isbn=978-1-4292-1815-3 |pages=419–44 |edition=8th}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Schneckenburger|first=Herbert|date=2019-11-27|title=Förster resonance energy transfer–what can we learn and how can we use it?|journal=Methods and Applications in Fluorescence|volume=8|issue=1|page=013001|doi=10.1088/2050-6120/ab56e1|pmid=31715588|issn=2050-6120}}</ref>

As medidas de eficiencia da FRET poden utilizarse para determinar se dous [[fluoróforo]]s están a unha certa distancia un do outro.<ref>{{cite book | vauthors = Zheng J | title = Ion Channels | chapter = Spectroscopy-based quantitative fluorescence resonance energy transfer analysis | volume = 337 | pages = 65–77 | date = 2006 | pmid = 16929939 | doi = 10.1385/1-59745-095-2:65 | isbn = 978-1-59745-095-9 | series = Methods in Molecular Biology | publisher = Humana Press | chapter-url = https://books.google.com/books?id=Q2k-T_1DPcwC&pg=PA65 | veditors = Stockand JD, Shapiro MS }}</ref> Tales medidas utilízanse como unha ferramenta de investigación en campos como a bioloxía e a química.

A FRET é análoga á comunicación de [[campo distante e próximo|campo próximo]] en que o raio de interacción é moito menor que a [[lonxitude de onda]] da luz emitida. Na rexión do campo próximo, o cromóforo excitado emite un [[fotón virtual]] que é absorbido instantaneamente por un cromóforo receptor. Estes fotóns virtuais son indetectables, xa que a súa existencia viola a [[conservación da enerxía]] e do [[conservación do momento|momento]], e, por tanto, a FRET considérase un mecanismo ''sen radiación''. Os cálculos de [[electrodinámica cuántica|electrodinámicos cuánticos]] foron utilizados para determinar que a transferencia de enerxía sen radiación (FRET) e a [[transferencia radiativa|radiativa]] son as [[asíntota]]s de curto e longo rango dun único mecanismo unificado.<ref>{{cite journal |doi=10.1016/0301-0104(89)87019-3 |title=A unified theory of radiative and radiationless molecular energy transfer |date=1989 |last1=Andrews |first1=David L.  |journal=Chemical Physics |volume=135 |issue=2 |pages=195–201 |bibcode=1989CP....135..195A|url=https://ueaeprints.uea.ac.uk/56540/1/050.pdf }}</ref><ref>{{cite journal |doi=10.1088/0143-0807/25/6/017 |title=Virtual photons, dipole fields and energy transfer: A quantum electrodynamical approach |year=2004 |last1=Andrews |first1=David L |last2=Bradshaw |first2=David S  |journal=European Journal of Physics |volume=25 |issue=6 |pages=845–858  |url=https://ueaeprints.uea.ac.uk/10692/4/0143_0807_25_6_017.pdf }}</ref><ref>{{cite journal |doi=10.3389/fphy.2019.00100 |title=Resonance energy transfer: From fundamental theory to recent applications |year=2019 |last1=Jones |first1=Garth A |last2=Bradshaw |first2=David S  |journal=Frontiers in Physics |volume=7 |page=100|bibcode=2019FrP.....7..100J  }}</ref>

== Terminoloxía ==
[[Ficheiro:Concept of FRET.png|miniatura|300px|Diagrama do concepto de transferencia de enerxía de resonancia de Förster (FRET).]]
A transferencia de enerxía de resonancia de Förster recibe ese nome polo científico alemán [[Theodor Förster]].<ref>{{cite journal |doi=10.1002/andp.19484370105 |title=Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz |trans-title=Intermolecular energy migration and fluorescence |date=1948 |last1=Förster |first1=Theodor  |journal=Annalen der Physik |volume=437 |issue=1–2 |bibcode=1948AnP...437...55F |pages=55–75 |language=de }}</ref> Cando ambos os cromóforos son fluorescentes, o termo que se adoita usar é "transferencia de enerxía de resonancia de fluorescencia", aínda que a enerxía non se transfire realmente por [[fluorescencia]].<ref name="Wiley-VCH">{{cite book |first1=Bernard |last1=Valeur |first2=Mario |last2=Berberan-Santos  |chapter=Excitation Energy Transfer|title=Molecular Fluorescence: Principles and Applications, 2nd ed. |date=2012 |publisher=Wiley-VCH |location=Weinheim |isbn=978-3-527-32837-6 |pages=213–261 |doi=10.1002/9783527650002.ch8}}</ref><ref>[http://www.olympusfluoview.com/applications/fretintro.html FRET microscopy tutorial from Olympus] {{webarchive|url=https://archive.today/20120629220328/http://www.olympusfluoview.com/applications/fretintro.html |date=2012-06-29 }}</ref> Para evitar interpretacións erróneas do fenómeno, que é sempre unha transferencia non radiativa de enerxía (incluso cando ocorre entre dous cromóforos fluorescentes), é preferible usar o nome "transferencia de enerxía de resonancia de Förster" mellor que "transferencia de enerxía de resonancia de fluorescencia"; porén, esta última denominación ten un uso común na literatura científica.<ref>{{cite book |title=Glossary of Terms Used in Photochemistry |edition=3rd |date=2007 |publisher=IUPAC |page=340}}</ref> A FRET non está restrinxida á fluorescencia e ocorre tamén en conexión coa [[fosforescencia]].<ref name="Wiley-VCH"/>

== Base teórica ==

A eficiencia da FRET (<math>E</math>) é o [[rendemento cuántico]] da transcición de transferencia de enerxía, é dicir, a probabilidade de que ocorra un evento de transferencia de enerxía por evento de excitación do doante:<ref>{{cite web |last=Moens |first=Pierre |title=Fluorescence Resonance Energy Transfer spectroscopy |url=http://www.anatomy.usyd.edu.au/mru/fret/abot.html#frete |access-date=14 de xullo de 2012 |archive-date=26 de xullo de 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160726180607/http://www.anatomy.usyd.edu.au/mru/fret/abot.html#frete }}</ref>

: <math>E = \frac{k_\text{ET}}{k_f + k_\text{ET} + \sum{k_i}},</math>

onde <math>k_f</math> a taxa de decaimento radiativo do doante, <math>k_\text{ET}</math> é a taxa de transferencia de enerxía, e <math>k_i</math> as taxas de calquera outra vía de desexcitación excluíndo as transferencias de enerxía a outros aceptores.<ref name="SchaufeleDemarcoDay2005p72-94">{{cite book |title=Molecular Imaging: FRET Microscopy and Spectroscopy |last1=Schaufele |first1=Fred |last2=Demarco |first2=Ignacio |last3=Day |first3=Richard N.  |date=2005 |publisher=Oxford University Press |isbn=978-0-19-517720-6 |editor1-last=Periasamy |editor1-first=Ammasi |location=Oxford |pages=72–94 |chapter=FRET Imaging in the Wide-Field Microscope |doi=10.1016/B978-019517720-6.50013-4 |editor2-last=Day |editor2-first=Richard |chapter-url=https://books.google.com/books?id=K0aawJ6sX-sC&pg=PA72}}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lee S, Lee J, Hohng S | title = Single-molecule three-color FRET with both negligible spectral overlap and long observation time | journal = PLOS ONE | volume = 5 | issue = 8 | pages = e12270 | date = agosto de 2010 | pmid = 20808851 | pmc = 2924373 | doi = 10.1371/journal.pone.0012270 | bibcode = 2010PLoSO...512270L }}</ref>

A eficiencia da FRET depende de moitos parámetros físicos,<ref>{{cite journal|doi= 10.1103/PhysRevB.85.125106|title=Exactly soluble model of resonant energy transfer between molecules|author=C. King|author2=B. Barbiellini|author3=D. Moser|author4=V. Renugopalakrishnan|date=2012|journal=Physical Review B|volume=85|issue=12|page=125106| arxiv = 1108.0935 |bibcode=2012PhRvB..85l5106K}}</ref> que se poden agrupar así: 1) a distancia entre o doante e o aceptor (tipicamente no rango de 1–10&nbsp;nm), 2) o solapamento espectral do [[espectro de emisión]] do doante e o [[espectro de absorción]] do aceptor, e 3) a orientación relativa do [[momento dipolar molecular|momento dipolar]] da emisión do doante e do momento dipolar de absorción do aceptor.

<math>E</math> depende da distancia de separación entre doante e aceptor <math>r</math> cunha lei inversa á 6ª potencia debida ao mecanismo de acoplamento dipolo-dipolo:
: <math>E = \frac{1}{1 + (r/R_0)^6}</math>
sendo <math>R_0</math> a distancia de Förster deste par de doante e aceptor, é dicir, a distancia á cal a eficiencia da transferencia de enerxía é do 50 %.<ref name=SchaufeleDemarcoDay2005p72-94/>
A distancia de Förster depende da [[integral]] de solapamento do espectro de emisión do doante co espectro de absorción do aceptor e as súas mutuas orientacións moleculares como se expresan na seguinte ecuación, toda en unidades do [[Sistema Internacional de Unidades|SI]]:<ref name="forster1965p93-137">{{cite book | last1 = Förster | first1 = Th.  | title = Modern Quantum Chemistry. Istanbul Lectures. Part III: Action of Light and Organic Crystals | chapter = Delocalized Excitation and Excitation Transfer | volume = 3 | editor1-first = Oktay | editor1-last = Sinanoglu | publisher = Academic Press | date = 1965 | location = New York and London | pages = 93–137 | chapter-url = http://www.quantum-chemistry-history.com/Sina_Dat/BOOKIstaLec/IstaLec1.htm | access-date = 2011-06-22}}</ref><ref name=Clegg2009p1-57>{{cite book |last=Clegg |first=Robert  |title=FRET and FLIM Techniques |series=Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology |volume=33 |date=2009 |publisher=Elsevier |isbn=978-0-08-054958-3 |editor1-first=Theodorus W. J. |editor1-last=Gadella |chapter=Förster resonance energy transfer—FRET: what is it, why do it, and how it's done |chapter-url=https://books.google.com/books?id=uHvqu4hLhH8C&pg=PA1 |pages=1–57 |doi=10.1016/S0075-7535(08)00001-6}}</ref><ref>
David L. Andrews [http://spie.org/samples/PM194.pdf Resonance Energy Transfer: Theoretical Foundations and Developing Applications]</ref>

: <math> {R_0}^6 = \frac{2.07}{128 \, \pi^5 \, N_A} \, \frac{\kappa^2 \,Q_D}{n^4} J </math>

onde <math>Q_\text{D}</math> é o [[rendemento cuántico]] da fluorescencia do doante en ausencia do aceptor, <math>\kappa^2</math> é o factor de orientación do dipolo, <math>n</math> é o [[índice de refracción]] do medio, <math>N_\text{A}</math> é a [[constante de Avogadro]], e <math>J</math> é a integral do solapamento espectral calculada como
: <math> J = \frac{\int f_\text{D}(\lambda) \epsilon_\text{A}(\lambda) \lambda^4 \, d\lambda}{\int f_\text{D}(\lambda) \, d\lambda} = \int \overline{f_\text{D}}(\lambda) \epsilon_\text{A}(\lambda) \lambda^4 \, d\lambda,</math>
onde <math>f_\text{D}</math> é o espectro de emisión do doante, <math>\overline{f_\text{D}}</math> é o espectro de emisión do doante normalizado a unha área de 1, e <math>\epsilon_\text{A}</math> é o [[coeficiente de extinción molar]] do aceptor, obtido normalmente a partir dun espectro de absorción.<ref name="Demchenko2008">{{cite book |last=Demchenko |first=Alexander P.  |chapter=Fluorescence Detection Techniques |chapter-url=https://books.google.com/books?id=wMARxPxkE7EC&pg=PA65 |title=Introduction to Fluorescence Sensing |date=2008 |publisher=Springer |location=Dordrecht |isbn=978-1-4020-9002-8 |pages=65–118 |doi=10.1007/978-1-4020-9003-5_3}}</ref>
O factor de orientación {{mvar|κ}} vén dado por
: <math>\kappa = \hat\mu_\text{A} \cdot \hat\mu_\text{D} - 3 (\hat\mu_\text{D} \cdot \hat R) (\hat\mu_\text{A} \cdot \hat R), </math>
onde <math>\hat\mu_i</math> denota o momento dipolar de transición normalizado do [[fluoróforo]] respectivo, e <math>\hat R</math> denota o desprazamento interfluoróforo normalizado.<ref>{{Cite journal|last=VanDerMeer|first=B. Wieb|date=2020|title=Kappaphobia is the elephant in the fret room|journal=Methods and Applications in Fluorescence|language=en|volume=8|issue=3|page=030401|doi=10.1088/2050-6120/ab8f87|pmid=32362590|bibcode=2020MApFl...8c0401V|issn=2050-6120}}</ref>
<math>\kappa^2</math> = 2/3 é o que se adoita usar. Este valor obtense cando ambas as tinguiduras son libres de rotar e poden considerarse orientadas isotropicamente durante o tempo de vida do estado excitado. Se a tinguidura é fixa ou non é libre de rotar, entón <math>\kappa^2</math> = 2/3 non se pode tomar como valor válido. Porén, na maioría dos casos, incluso unha lixeira reorientación das tinguiduras ten como resultado unha suficiente media orientacional para que <math>\kappa^2</math> = 2/3 non supoña un grande erro na estimación da distancia de transferencia de enerxía debido á dependencia da sexta potencia do <math>R_0</math> sobre <math>\kappa^2</math>. Incluso cando <math>\kappa^2</math> é bastante diferente de 2/3, o erro pode ser asociado cun cambio en <math>R_0</math>, e así as determinacións dos cambios na distancia relativa para un sistema particular son aínda válidos. As proteínas fluorescentes non se reorientan nunha escala de tempo que sexa máis rápida que o seu tempo de vida de fluorescencia. Neste caso 0 ≤ <math>\kappa^2</math> ≤ 4.<ref name="Demchenko2008" />

As unidades dos datos non están xeralmente nas unidades do SI. Usar as unidades orixinais para calcular a distancia de Förster é moitas veces máis conveniente. Por exemplo, a lonxitude de onda adoita estar en [[nanómetro]]s e o coeficiente de excitación en <math>M^{-1} cm^{-1}</math>, onde <math>M</math> é a concentración en <math>mol/L</math>. O valor de <math>J</math> obtido a partir destas unidades virá dado en <math>M^{-1} cm^{-1} nm^4</math>. Para usar como unidade o [[ángstrom]] (Å) (<math>10^{-10}m</math>) para <math> R_0</math>, a ecuación é axustada a<ref name="forster1965p93-137"/><ref name = "fpbase">{{cite web |url=https://www.fpbase.org/fret/ |title=FPbase FRET Calculator}}</ref><ref>{{Cite journal |vauthors=Chan YH, Chen J, Wark SE, Skiles SL, Son DH, Batteas JD |date=2009|title=Using patterned arrays of metal nanoparticles to probe plasmon enhanced luminescence of CdSe quantum dots (supporting information)|journal=ACS Nano|language=en|volume=3|issue=7|pages=1735–1744|doi=10.1021/nn900317n|pmid=19499906|url = https://pubs.acs.org/doi/10.1021/nn900317n}}</ref><ref name = "1994_AnalytBioChem_Wu">{{Cite journal |vauthors=Wu PG, Brand L |date=1994|title=Resonance Energy Transfer: Methods and Applications|journal=Analytical Biochemistry|language=en|volume=218|issue=1|pages=1–13|doi=10.1006/abio.1994.1134|pmid=8053542 }}</ref> 
: <math> {R_0}^6 = 8.785 \times 10^{-5} \frac{\kappa^2 \,Q_D}{n^4} J </math>    (Å<math>^6</math>)

Para análises de FRET dependentes do tempo, pode usarse no seu lugar directamente a taxa de transferencia de enerxía (<math>k_\text{ET}</math>):<ref name="forster1965p93-137" />

: <math>k_\text{ET} = (\frac{R_0}{r})^6 \, \frac{1}{\tau_D}</math>

onde <math>\tau_D</math> é o tempo de vida media da fluorescencia do doante en ausencia do aceptor.

A eficiencia da FRET relaciónase co rendemento cuántico e o tempo de vida da fluorescencia da molécula doante como segue:<ref>{{cite book |first1=Irina |last1=Majoul |first2=Yiwei |last2=Jia |first3=Rainer |last3=Duden |title=Handbook of Biological Confocal Microscopy  |chapter=Practical Fluorescence Resonance Energy Transfer or Molecular Nanobioscopy of Living Cells |pages=[https://archive.org/details/handbookbiologic00pawl/page/n813 788]–808 |editor-last=Pawley |editor1-first=James B. |url=https://archive.org/details/handbookbiologic00pawl  |date=2006 |publisher=Springer |location=Nova York, NY |isbn=978-0-387-25921-5 |edition=3ª |doi=10.1007/978-0-387-45524-2_45}}</ref>
: <math>E = 1 - \tau'_\text{D}/\tau_\text{D},</math>
onde <math>\tau_\text{D}'</math> e <math>\tau_\text{D}</math> son os tempos de vida da fluorescencia do doante en presenza e ausencia dun aceptor, respectivamente, ou como
: <math>E = 1 - F_\text{D}'/F_\text{D},</math>
onde <math>F_\text{D}'</math> e <math>F_\text{D}</math> son as intensidades de fluorescencia do doante con e sen aceptor, respectivamente.

== Confirmación experimental da teoría da FRET ==

A dependencia da distancia á inversa da sexta potencia da transferencia de enerxía de resonancia de Förster foi confirmada experimentalmente por [[Meir Wilchek|Wilchek]], Edelhoch e Brand<ref>{{cite journal | vauthors = Edelhoch H, Brand L, Wilchek M | title = Fluorescence studies with tryptophyl peptides | journal = Biochemistry | volume = 6 | issue = 2 | pages = 547–59 | date = febreiro de 1967 | pmid = 6047638 | doi = 10.1021/bi00854a024 }}</ref> usando [[péptido]]s triptofil. [[Lubert Stryer|Stryer]], [[Dick Haugland|Haugland]] e Yguerabide<ref>{{cite book |editor1-last=Lakowicz |editor1-first=Joseph R.  |title=Principles |date=1991 |publisher=Plenum Press |location=Nova York |isbn=978-0-306-43875-2 |page=172 }}</ref><ref>Stryer L, Haugland RP. Energy transfer: a spectroscopic ruler. Proc Natl Acad Sci U S A. agosto de 1967;58(2):719-26. doi: 10.1073/pnas.58.2.719. {{PMID|5233469}} ; PMCID: PMC335693.</ref><ref>Yguerabide J. (1994). Theory for establishing proximity relations in biological membranes by excitation energy transfer measurements. Biophysical journal, 66(3 Pt 1), 683–693. https://doi.org/10.1016/s0006-3495(94)80842-2 [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8011899/]</ref>{{citation needed|date=agosto de 2019}}<ref name="Lakowicz"/> tamén demostraron experimentalmente a dependencia teórica da transferencia de enerxía de resonancia de Förster na integral solapada. Os cálculos das distancias da FRET dalgúns exemplos de pares de tinguiduras poden atoparse aquí.<ref name = "fpbase"/><ref name = "1994_AnalytBioChem_Wu"/>
Con todo, observáronse moitas contradicións de experimentos especiais coa teoría en ambientes complicados cando as orientacións e rendementos cuánticos das moléculas son difíciles de estimar.<ref>{{cite book | vauthors = Vekshin NL | chapter = Energy Transfer in Macromolecules, SPIE | date = 1997 | veditors = Vekshin NL | title = Photonics of Biopolymers | publisher = Springer }}</ref>

== Métodos de medida da eficiencia da FRET ==
En [[microscopia de fluorescencia]], a [[microscopia confocal|microscopia de varrido láser confocal]] de fluorescencia, así como en [[bioloxía molecular]], a FRET é unha útil ferramenta para cuantificar as dinámicas moleculares en [[biofísica]] e [[bioquímica]], como as [[interaccións proteína-proteína]], interaccións proteína-[[ADN]] e os cambios conformacionais nas proteínas. Para monitorizar a formación complexa entre dúas moléculas, unha delas é etiquetada cun doante e a outra cun aceptor. A eficiencia da FRET é medida e usada para identificar as interacción entre os complexos etiquetados. Hai varios xeitos de medir a eficiencia da FRET monitorizando os cambios na fluorescencia emitida polo doante e o aceptor.<ref>{{cite web|title=Fluorescence Resonance Energy Transfer Protocol |url=http://coil.bio.ed.ac.uk/Protocols/FRET.htm |publisher=Wellcome Trust |access-date=24 de xuño de 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130717083912/http://coil.bio.ed.ac.uk/Protocols/FRET.htm |archive-date=17 de xullo de 2013 }}</ref>

=== Emisión sensibilizada ===
Un método de medir a eficiencia da FRET é medir a variación na intensidade de emisión do aceptor.<ref name=Clegg2009p1-57/> Cando o doante e o aceptor están próximos (a 1–10&nbsp;nm) debido á interacción das dúas moléculas, increméntase a emisión do aceptor debido á FRET [[intermolecular]] desde o doante ao aceptor. Para monitorizar os cambios conformacionais de proteínas, etiquétase a proteína diana cun doante e un aceptor en dous loci. Cando un torcemento ou dobramento da proteína causa un cambio na distancia ou orientación relativa do doante e o aceptor, obsérvase un cambio na FRET. Se unha interacción molecular ou un cambio conformacional da proteína é dependente da unión do [[ligando]], esta técnica de FRET é aplicable aos indicadores fluorescentes para a detección do ligando.

=== FRET de fotobranqueamento ===
As eficiencias da FRET poden tamén inferirse a partir das taxas de [[fotobranqueamento]] do doante en presenza e ausencia dun aceptor.<ref name=Clegg2009p1-57/> Ese método pode realizarse coa maioría dos [[microscopio de fluorescencia|microsocopios de fluorescencia]]; un destes microscopios simplemente fai brillar a luz de excitación (dunha frecuencia que excita o doante pero non o aceptor significativamente) sobre espécimes con e sen o fluoróforo aceptor e monitoriza a fluorescencia co paso do tempo do doante (tipicamente separada da fluorescencia do aceptor usando un [[filtro pasa-banda]]). A escala de tempo é a do fotobranqueamento, que é de segundos ou minutos, e a fluorescencia en cada curva vén dada por

:<math>\text{fondo} + \text{constante} \cdot e^{-\text{tempo}/\tau_\text{pb}},</math>

onde <math>\tau_\text{pb}</math> é a constante de tempo de decadencia do fotobranqueamento e depende de se o aceptor está presente ou non. Como o fotobranquemento consiste na inactivación permanente de fluoróforos excitados, a transferencia de enerxía de resonancia desde un doante excitado a un fluoróforo aceptor impide o fotobranqueamento dese fluoróforo doante, e así unha eficiencia de FRET alta orixina unha constante de tempo de decaimento de fotobranqueamento máis longa:

:<math> E = 1 - \tau_\text{pb}/\tau_\text{pb}',</math>

onde <math>\tau_\text{pb}'</math> e <math>\tau_\text{pb}</math> son as constantes de tempo de decaimento do fotobranqueamento do doante en presenza e en ausencia do aceptor, respectivamente. (Nótese que a fracción é a recíproca da usada para as medidas do tempo de vida).

Esta técnica foi introducida por Jovin en 1989.<ref>{{cite book |first1=János |last1=Szöllősi |first2=Denis R. |last2=Alexander |chapter=The Application of Fluorescence Resonance Energy Transfer to the Investigation of Phosphatases |pages=203–24 |editor1-first=Susanne |editor1-last=Klumpp |editor2-first=Josef |editor2-last=Krieglstein  |title=Protein Phosphatases |volume=366 |series=Methods in Enzymology |date=2007 |publisher=Elsevier |location=Amsterdam |isbn=978-0-12-182269-9 |doi=10.1016/S0076-6879(03)66017-9|pmid=14674251 }}</ref> O seu uso dunha curva de puntos completa para extraer as constantes de tempo pode ter a vantaxe dunha maior exactitude que os outros métodos. Ademais, o feito de que os tempos de medida sexan da orde de segundos en vez de nanosegundos fai máis fácil as medidas de tempo de vida de fluorescencia, e como as taxas de decaimento do fotobranqueamento non dependen xeralmente da concentración de doantes (a non ser que a saturación de aceptor sexa un problema), non é necesario o coidadoso control das concentracións necesarias para as medidas de intensidade. Porén, é importante manter a mesma iluminación para as medidas con e sen aceptor, xa que o fotobranqueamento se incrementa marcadamente con luz incidente máis intensa.

=== Medidas de tempo de vida ===

A eficiencia da FRET pode tamén ser determinada a partir do cambio no tempo de vida da fluorescencia do doante.<ref name=Clegg2009p1-57/> O tempo de vida do doante diminuirá na presenza do aceptor. As medidas do tempo de vida da FRET-doante utilízanse na [[microscopia de imaxes de tempo de vida de fluorescencia]] (FLIM, do inglés ''fluorescence-lifetime imaging microscopy'').

=== FRET de molécula única (smFRET) ===
A smFRET (''single-molecule FRET'') é un grupo de métodos que usa varias técnicas de microscopia para medir un par de fluoróforos doante e aceptor que son excitados e detectados ao nivel dunha soa molécula. En contraste coa "FRET conxunto" ou a "FRET en masa" que proporcionan o sinal de FRET dun alto número de moléculas, a [[FRET de molécula única]] pode resolver o sinal de FRET de cada molécula individual. As variacións do sinal da smFRET son útiles para revelar información cinética que un conxunto de medidas non pode proporcionar, especialmente cando o sistema está en equilibrio. Pode observarse tamén a heteroxeneidade entre diferentes moléculas. Este método foi aplicado en moitas medidas de dinámica biomolecular como o pregmento/despregamento do ADN/ARN/proteínas e outros cambios conformacionais, e a dinámica intermolecular como a reacción, unión, adsorción e desorción, que son especialmente útiles en detección química, bioensaios e biodetección.

== Fluoróforos usados na FRET ==

[[Ficheiro:Proteolytic cleavage of a Dual-GFP fusion FRET-pair.png|miniatura|250px|Se o enlazador (''linker'') está intacto, a excitación á lonxitude de onda da absorbancia da [[proteína fluorescente ciano|CFP]] (414&nbsp;nm) causa a emisión pola [[proteína fluorescente amarela|YFP]] (525&nbsp;nm) debido á FRET. Se unha [[protease]] corta o enlazador, a FRET é abolida e a emisión é á lonxitude de onda da CFP (475&nbsp;nm).]]

=== Pares CFP-YFP ===
Un  par de fluoróforos común para usos biolóxicos é o formado pola [[proteína fluorescente ciano]] (CFP) e a [[proteína fluorescente amarela]] (YFP).<ref>{{cite journal | vauthors = Periasamy A | title = Fluorescence resonance energy transfer microscopy: a mini review | journal = Journal of Biomedical Optics | volume = 6 | issue = 3 | pages = 287–91 | date = xullo de 2001 | pmid = 11516318 | doi = 10.1117/1.1383063 | url = https://pdfs.semanticscholar.org/3b4d/4d92c44059eabee448451f83bc7ac71f9630.pdf | archive-url = https://web.archive.org/web/20200210040345/https://pdfs.semanticscholar.org/3b4d/4d92c44059eabee448451f83bc7ac71f9630.pdf | archive-date = 2020-02-10 | bibcode = 2001JBO.....6..287P }}</ref> Ambas son variantes de cor da [[proteína fluorescente verde]] (GFP). Para a etiquetaxe con tinguiduras fluorescentes cómpre a purificación, modificación química e inxección intracelular dunha proteína hóspede. O máis conveniente pode ser que as variantes da GFP se unan a unha proteína hóspede por [[enxeñaría xenética]]. Ademais, a fusión da CFP e a YFP ("dímero tándem") que quedan ligadas por unha secuencia de aminoácidos de corte recoñecida por unha [[protease]], poden usarse nun ensaio de clivaxe proteolítico.<ref>{{cite journal | vauthors = Nguyen AW, Daugherty PS | title = Evolutionary optimization of fluorescent proteins for intracellular FRET | url = https://archive.org/details/sim_nature-biotechnology_2005-03_23_3/page/355 | journal = Nature Biotechnology | volume = 23 | issue = 3 | pages = 355–60 | date = marzo de 2005 | pmid = 15696158 | doi = 10.1038/nbt1066  }}</ref>

=== BRET ===
Unha limitación da FRET realizada con doantes fluoróforos é a necesidade dunha iluminación externa para iniciar a transferencia de fluorescencia, a cal pode orixinar un ruído de fondo nos resultados debido á excitación directa do aceptor ou ao [[fotobranqueamento]]. Para evitar este inconveniente, desenvolveuse a transferencia de enerxía de resonancia de [[bioluminescencia]] ou '''BRET''' polas súas siglas en inglés.<ref>{{cite book |first1=Nicola |last1=Bevan |first2=Stephen |last2=Rees  |chapter=Pharmaceutical Applications of GFP and RCFP |chapter-url=https://books.google.com/books?id=v8Y4zrEofpIC&pg=PA361 |pages=361–90 |editor1-first=Martin |editor1-last=Chalfie |editor2-first=Steven R. |editor2-last=Kain |series=Methods of Biochemical Analysis |volume=47 |title=Green Fluorescent Protein: Properties, Applications and Protocols |date=2006 |publisher=John Wiley & Sons |location=Hoboken, NJ |isbn=978-0-471-73682-0 |edition=2ª |doi=10.1002/0471739499.ch16|pmid=16335721 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Pfleger KD, Eidne KA | title = Illuminating insights into protein-protein interactions using bioluminescence resonance energy transfer (BRET) | journal = Nature Methods | volume = 3 | issue = 3 | pages = 165–74 | date = marzo de 2006 | pmid = 16489332 | doi = 10.1038/nmeth841 }}</ref> Esta técnica usa unha [[luciferase]] bioluminescente (normalmente a luciferase de ''[[Renilla reniformis]]'') en lugar da CFP para producir a emisión fotónica inicial compatible con YFP.

A BRET foi tamén aplicada usando outros encimas luciferase diferentes, obtidos por enxeñaría a partir do camarón de augas profundas ''Oplophorus gracilirostris''. Esta luciferase é máis pequena (19 kD) e máis 
brillante que a luciferase de uso máis común de ''Renilla reniformis'',<ref name="ncbi.nlm.nih.gov">{{cite journal | vauthors = Mo XL, Luo Y, Ivanov AA, Su R, Havel JJ, Li Z, Khuri FR, Du Y, Fu H | display-authors = 6 | title = Enabling systematic interrogation of protein-protein interactions in live cells with a versatile ultra-high-throughput biosensor platform | journal = Journal of Molecular Cell Biology | volume = 8 | issue = 3 | pages = 271–81 | date = xuño de 2016 | pmid = 26578655 | pmc = 4937889 | doi = 10.1093/jmcb/mjv064 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Robers MB, Dart ML, Woodroofe CC, Zimprich CA, Kirkland TA, Machleidt T, Kupcho KR, Levin S, Hartnett JR, Zimmerman K, Niles AL, Ohana RF, Daniels DL, Slater M, Wood MG, Cong M, Cheng YQ, Wood KV | display-authors = 6 | title = Target engagement and drug residence time can be observed in living cells with BRET | journal = Nature Communications | volume = 6 | page = 10091 | date = decembro de 2015 | pmid = 26631872 | pmc = 4686764 | doi = 10.1038/ncomms10091 | bibcode = 2015NatCo...610091R }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Stoddart LA, Johnstone EK, Wheal AJ, Goulding J, Robers MB, Machleidt T, Wood KV, Hill SJ, Pfleger KD | display-authors = 6 | title = Application of BRET to monitor ligand binding to GPCRs | journal = Nature Methods | volume = 12 | issue = 7 | pages = 661–663 | date = xullo de 2015 | pmid = 26030448 | pmc = 4488387 | doi = 10.1038/nmeth.3398 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Machleidt T, Woodroofe CC, Schwinn MK, Méndez J, Robers MB, Zimmerman K, Otto P, Daniels DL, Kirkland TA, Wood KV | display-authors = 6 | title = NanoBRET--A Novel BRET Platform for the Analysis of Protein-Protein Interactions | journal = ACS Chemical Biology | volume = 10 | issue = 8 | pages = 1797–804 | date = agosto de 2015 | pmid = 26006698 | doi = 10.1021/acschembio.5b00143  }}</ref> e denominouse NanoLuc<ref name="Hall 1848–1857">{{cite journal | vauthors = Hall MP, Unch J, Binkowski BF, Valley MP, Butler BL, Wood MG, Otto P, Zimmerman K, Vidugiris G, Machleidt T, Robers MB, Benink HA, Eggers CT, Slater MR, Meisenheimer PL, Klaubert DH, Fan F, Encell LP, Wood KV | display-authors = 6 | title = Engineered luciferase reporter from a deep sea shrimp utilizing a novel imidazopyrazinone substrate | journal = ACS Chemical Biology | volume = 7 | issue = 11 | pages = 1848–57 | date = novembro de 2012 | pmid = 22894855 | pmc = 3501149 | doi = 10.1021/cb3002478 }}</ref> ou NanoKAZ.<ref name="Inouye 23–28">{{cite journal | vauthors = Inouye S, Sato J, Sahara-Miura Y, Yoshida S, Kurakata H, Hosoya T | title = C6-Deoxy coelenterazine analogues as an efficient substrate for glow luminescence reaction of nanoKAZ: the mutated catalytic 19 kDa component of Oplophorus luciferase | journal = Biochemical and Biophysical Research Communications | volume = 437 | issue = 1 | pages = 23–8 | date = xullo de 2013 | pmid = 23792095 | doi = 10.1016/j.bbrc.2013.06.026 }}</ref> [[Promega]] desenvolveu un substrato patentado para NanoLuc chamado furimazine,<ref>{{Cite web|url=https://www.promega.com/products/reporter-assays-and-transfection/reporter-assays/nanoluc-luciferase-redefining-reporter-assays/|title=NanoLuc product page|access-date=2016-10-25|archive-date=2016-12-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20161225070250/http://www.promega.com/products/reporter-assays-and-transfection/reporter-assays/nanoluc-luciferase-redefining-reporter-assays/}}</ref><ref name="Hall 1848–1857"/> aínda que se publicaron tamén outros valiosos substratos de [[coelenterazina]] para NanoLuc.<ref name="Inouye 23–28"/><ref>{{cite journal | vauthors = Coutant EP, Gagnot G, Hervin V, Baatallah R, Goyard S, Jacob Y, Rose T, Janin YL | display-authors = 6 | title = Bioluminescence Profiling of NanoKAZ/NanoLuc Luciferase Using a Chemical Library of Coelenterazine Analogues | journal = Chemistry: A European Journal | volume = 26 | issue = 4 | pages = 948–958 | date = xaneiro de 2020 | pmid = 31765054 | doi = 10.1002/chem.201904844  | url = https://hal-pasteur.archives-ouvertes.fr/pasteur-02988525/file/Coutant_et-al_Chemistry2020-26.pdf }}</ref> Unha versión de proteína dividida de NanoLuc desenvolvida por Promega<ref>{{cite journal | vauthors = Dixon AS, Schwinn MK, Hall MP, Zimmerman K, Otto P, Lubben TH, Butler BL, Binkowski BF, Machleidt T, Kirkland TA, Wood MG, Eggers CT, Encell LP, Wood KV | display-authors = 6 | title = NanoLuc Complementation Reporter Optimized for Accurate Measurement of Protein Interactions in Cells | journal = ACS Chemical Biology | volume = 11 | issue = 2 | pages = 400–8 | date = febreiro de 2016 | pmid = 26569370 | doi = 10.1021/acschembio.5b00753 }}</ref> utilizouse tamén como doante da BRET en experimentos que miden as [[interaccións proteína-proteína]].<ref>{{cite journal | vauthors = Hoare BL, Kocan M, Bruell S, Scott DJ, Bathgate RA | title = Using the novel HiBiT tag to label cell surface relaxin receptors for BRET proximity analysis | journal = Pharmacology Research & Perspectives | volume = 7 | issue = 4 | pages = e00513 | date = agosto de 2019 | pmid = 31384473 | pmc = 6667744 | doi = 10.1002/prp2.513 }}</ref>

=== Homo-FRET ===

En xeral, o termo "FRET" refírese a situacións nas que as proteínas (ou "fluoróforos") doantes e receptoras son de tipos diferentes. Porén, en moitas situacións biolóxicas pode haber a necesidade de examinar as interaccións entre dúas ou máis proteínas do mesmo tipo, ou incluso de moléculas da mesma proteína, por exemplo se a proteína sofre pregamento ou forma parte dunha cadea de proteínas polimérica,<ref>{{cite journal | vauthors = Gautier I, Tramier M, Durieux C, Coppey J, Pansu RB, Nicolas JC, Kemnitz K, Coppey-Moisan M | display-authors = 6 | title = Homo-FRET microscopy in living cells to measure monomer-dimer transition of GFP-tagged proteins | journal = Biophysical Journal | volume = 80 | issue = 6 | pages = 3000–8 | date = xuño de 2001 | pmid = 11371472 | pmc = 1301483 | doi = 10.1016/S0006-3495(01)76265-0 | bibcode = 2001BpJ....80.3000G }}</ref> ou por outras cuestións de cuantificación en células biolóxicas<ref>{{cite journal | vauthors = Bader AN, Hofman EG, Voortman J, en Henegouwen PM, Gerritsen HC | title = Homo-FRET imaging enables quantification of protein cluster sizes with subcellular resolution | journal = Biophysical Journal | volume = 97 | issue = 9 | pages = 2613–22 | date = novembro de 2009 | pmid = 19883605 | pmc = 2770629 | doi = 10.1016/j.bpj.2009.07.059 | bibcode = 2009BpJ....97.2613B }}</ref> ou experimentos [[in vitro]].<ref>{{cite journal |last1=Heckmeier |first1=Philipp J. |last2=Agam |first2=Ganesh |last3=Teese |first3=Mark G. |last4=Hoyer |first4=Maria |last5=Stehle |first5=Ralf |last6=Lamb |first6=Don C. |last7=Langosch |first7=Dieter |title=Determining the Stoichiometry of Small Protein Oligomers Using Steady-State Fluorescence Anisotropy |journal=Biophysical Journal |date=xullo de 2020 |volume=119 |issue=1 |pages=99–114 |doi=10.1016/j.bpj.2020.05.025 |pmid=32553128 |pmc=7335908 |bibcode=2020BpJ...119...99H }}</ref> 

Obviamente, as diferenzas espectrais non serán nestes casos a ferramenta usada para detectar e medir a FRET, xa que tanto a proteína aceptora coma a doante emiten luz da mesma lonxitude de onda. Aínda así poden detectarse as diferenzas na [[luz polarizada|polarización]] entre a luz que excita os fluoróforos e a luz que é emitida, nunha técnica chamada imaxes de anisotropía de FRET; o nivel de [[anisotropía]] cuantificado (diferenza na polarización entre os feixes de excitación e emisión) convértese entón nunha guía indicativa de cantos eventos de FRET ocorreron.<ref>{{cite journal | vauthors = Gradinaru CC, Marushchak DO, Samim M, Krull UJ | title = Fluorescence anisotropy: from single molecules to live cells | journal = The Analyst | volume = 135 | issue = 3 | pages = 452–9 | date = marzo de 2010 | pmid = 20174695 | doi = 10.1039/b920242k | url = https://zenodo.org/record/896379 | bibcode = 2010Ana...135..452G }}</ref>

No campo da nanofotónica, a FRET pode ser prexudicial se canaliza enerxía excitónica aos sitios defectuosos, mais é tamén esencial para cargar captación en células solares sensibilizadas de punto cuántico e orgánicas, e propuxéronse varias estratexias que permiten a FRET para diferentes aparellos optoelectrónicos. É entón esencial para comprender como se comportan os nanoemisores illados cando están empillados nunha capa densa. As nanoplaquiñas son candidatos especialmente prometedores para unha difusión excitón de homo-FRET forte debido ao seu forte acoplamento de dipolo en plano e baixo desprazamento de  Stokes.<ref>{{cite journal |last1=Liu |first1=Jiawen |last2=Guillemeney |first2=Lilian |last3=Choux |first3=Arnaud |last4=Maître |first4=Agnès |last5=Abécassis |first5=Benjamin |last6=Coolen |first6=Laurent |title=Fourier-Imaging of Single Self-Assembled CdSe Nanoplatelet Chains and Clusters Reveals out-of-Plane Dipole Contribution |journal=ACS Photonics |date=21 de outubro de 2020 |volume=7 |issue=10 |pages=2825–2833 |doi=10.1021/acsphotonics.0c01066|arxiv=2008.07610  }}</ref> O estudo con [[microscopia de fluorescencia]] de ditas cadeas individuais demostrou que a transferencia de enerxía por FRET entre plaquiñas veciñas causa que a enerxía difunda a unha lonxitude típica de 500 nm (aproximadamente 80 nanoemisores), e o tempo de transferencia entre plaquiñas é da orde de 1 [[picosegundo|ps]].<ref>{{cite journal |last1=Liu |first1=Jiawen |title=Long Range Energy Transfer in Self-Assembled Stacks of Semiconducting Nanoplatelets |journal=Nano Letters |date=21 de abril de 2020 |volume=20 |issue=5 |pages=3465–3470 |doi=10.1021/acs.nanolett.0c00376|pmid=32315197 |bibcode=2020NanoL..20.3465L |url=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02565031/file/Article%20FRET%20revised%20v1%20SOUMIS%20LE%2017%20AVRIL.pdf }}</ref>

=== Outros ===
Utilízanse varios compostos máis ademais das proteínas fluorescentes.<ref>{{cite journal | vauthors = Wu P, Brand L | title = Resonance energy transfer: methods and applications | journal = Analytical Biochemistry | volume = 218 | issue = 1 | pages = 1–13 | date = abril de 1994 | pmid = 8053542 | doi = 10.1006/abio.1994.1134  }}</ref>

== Aplicacións ==

As aplicacións da transferencia de enerxái de resonancia (FRET) ampliáronse tremendamente nos últimos 25 anos, e a técnica converteuse en básica en moitos campos biolóxicos e [[Biofísica|biofísicos]]. A FRET pode usarse como unha regra espectroscópica para medir distancias e detectar interaccións moleculares en varios sistemas e ten aplicacións en bioloxía e bioquímica.<ref name = "Lakowicz" >{{cite book|last=Lakowicz|first=Joseph R. |title=Principles of fluorescence spectroscopy|url=https://archive.org/details/principlesfluore00lako|date=1999|publisher=Kluwer Acad./Plenum Publ.|location=Nova York, NY |isbn=978-0-306-46093-7|pages=[https://archive.org/details/principlesfluore00lako/page/n397 374]–443|edition=2ª}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Szabó|first1=Ágnes|last2=Szendi-Szatmári|first2=Tímea|last3=Szöllősi|first3=János|last4=Nagy|first4=Peter|date=2020-07-07|title=Quo vadis FRET? Förster's method in the era of superresolution|journal=Methods and Applications in Fluorescence|volume=8|issue=3|page=032003|doi=10.1088/2050-6120/ab9b72|pmid=32521530|bibcode=2020MApFl...8c2003S|issn=2050-6120}}</ref>

=== Proteínas ===
A FRET úsase a miúdo par detectar e rastrear interaccións entre proteínas.<ref>{{cite journal | vauthors = Pollok BA, Heim R | title = Using GFP in FRET-based applications | journal = Trends in Cell Biology | volume = 9 | issue = 2 | pages = 57–60 | date = febreiro de 1999 | pmid = 10087619 | doi = 10.1016/S0962-8924(98)01434-2 }}</ref><ref name="pmid16288953">{{cite journal | vauthors = Shi Y, Stouten PF, Pillalamarri N, Barile L, Rosal RV, Teichberg S, Bu Z, Callaway DJ | display-authors = 6 | title = Quantitative determination of the topological propensities of amyloidogenic peptides | journal = Biophysical Chemistry | volume = 120 | issue = 1 | pages = 55–61 | date = marzo de 2006 | pmid = 16288953 | doi = 10.1016/j.bpc.2005.09.015 }}</ref><ref name="pmid1091284">{{cite journal | vauthors = Matsumoto S, Hammes GG | title = Fluorescence energy transfer between ligand binding sites on aspartate transcarbamylase | journal = Biochemistry | volume = 14 | issue = 2 | pages = 214–24 | date = xaneiro de 1975 | pmid = 1091284 | doi = 10.1021/bi00673a004 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Martin SF, Tatham MH, Hay RT, Samuel ID | title = Quantitative analysis of multi-protein interactions using FRET: application to the SUMO pathway | journal = Protein Science | volume = 17 | issue = 4 | pages = 777–84 | date = abril de 2008 | pmid = 18359863 | pmc = 2271167 | doi = 10.1110/ps.073369608 }}</ref> Adicionalmente, a FRET pode usarse para medir distancias entre [[dominio proteico|dominios]] dunha mesma proteína etiquetando diferentes rexións da proteína con fluoróforos e medindo a emisión para determinar a distancia. Isto proporciona información sobre a [[estrutura das proteínas|conformación da proteína]], incluíndo as [[estrutura secundaria das proteínas|estruturas secundarias]] e o [[pregamento das proteínas]].<ref>{{cite journal | vauthors = Truong K, Ikura M | title = The use of FRET imaging microscopy to detect protein-protein interactions and protein conformational changes in vivo | journal = Current Opinion in Structural Biology | volume = 11 | issue = 5 | pages = 573–8 | date = outubro de 2001 | pmid = 11785758 | doi = 10.1016/S0959-440X(00)00249-9 }}</ref><ref name="pmid11500853">{{cite journal | vauthors = Chan FK, Siegel RM, Zacharias D, Swofford R, Holmes KL, Tsien RY, Lenardo MJ | title = Fluorescence resonance energy transfer analysis of cell surface receptor interactions and signaling using spectral variants of the green fluorescent protein | journal = Cytometry | volume = 44 | issue = 4 | pages = 361–8 | date = agosto de 2001 | pmid = 11500853 | doi = 10.1002/1097-0320(20010801)44:4<361::AID-CYTO1128>3.0.CO;2-3  }}</ref> Isto amplíase ao rastreo de cambios funcionais na estrutura da proteína, como os cambios conformacionais asociados coa actividade da [[miosina]].<ref>{{cite journal | vauthors = Shih WM, Gryczynski Z, Lakowicz JR, Spudich JA | title = A FRET-based sensor reveals large ATP hydrolysis-induced conformational changes and three distinct states of the molecular motor myosin | journal = Cell | volume = 102 | issue = 5 | pages = 683–94 | date = setembro de 2000 | pmid = 11007486 | doi = 10.1016/S0092-8674(00)00090-8 }}</ref> Aplicada in vivo, a FRET foi usada para detectar a localización e interaccións de estruturas celulares como as [[integrina]]s e as [[proteína de membrana|proteínas de membrana]].<ref>{{cite journal | vauthors = Sekar RB, Periasamy A | title = Fluorescence resonance energy transfer (FRET) microscopy imaging of live cell protein localizations | journal = The Journal of Cell Biology | volume = 160 | issue = 5 | pages = 629–33 | date = marzo de 2003 | pmid = 12615908 | pmc = 2173363 | doi = 10.1083/jcb.200210140 }}</ref>

=== Membranas ===

A FRET pode usarse para obsevar a [[fluidez da membrana]], o movemento e dispersión de proteínas de membrana, interaccións entre proteínas e lípidos de membrana e entre proteína e proteína, e a mestura de diferentes membranas.<ref>{{cite journal | vauthors = Loura LM, Prieto M | title = FRET in Membrane Biophysics: An Overview | journal = Frontiers in Physiology | volume = 2 | page = 82 | date = 2011-11-15 | pmid = 22110442 | pmc = 3216123 | doi = 10.3389/fphys.2011.00082  }}</ref> A FRET tamén se usou para estudar a formación e propiedades de dominios de membrana e [[balsa lipídica|balsas lipídicas]] en [[membrana celular|membranas celulares]]<ref>{{cite journal | vauthors = Silvius JR, Nabi IR | title = Fluorescence-quenching and resonance energy transfer studies of lipid microdomains in model and biological membranes | journal = Molecular Membrane Biology | volume = 23 | issue = 1 | pages = 5–16 | date = 2006 | pmid = 16611577 | doi = 10.1080/09687860500473002 }}</ref> e para determinar a densidade de superficie en membranas.<ref name="pmid728398">{{cite journal | vauthors = Fung BK, Stryer L | title = Surface density determination in membranes by fluorescence energy transfer | journal = Biochemistry | volume = 17 | issue = 24 | pages = 5241–8 | date = novembro de 1978 | pmid = 728398 | doi = 10.1021/bi00617a025 }}</ref>

=== Quimiosensor ===
[[Ficheiro:FRET probe for the detection of Cd2+.gif|miniatura|Sonda baseada en FRET que se activa pola interacción con [[cadmio|Cd<sup>2+</sup>]].]]

As sondas baseadas en FRET poden detectar a presenza de varias moléculas: a estrutura da sonda é afectada pola unión ou actividade de pequenas moléculas, que pode acender ou apagar o sistema FRET. Isto utilízase a miúdo para detectar anións, catións, moléculas pequenas non cargadas e tamén algunhas biomacromoléculas máis grandes. De xeito similar, os sistemas FRET foron deseñados para detectar cambios no ambiente celular debido a factores tales como o [[pH]], [[Hipoxia (medicina)|hipoxia]] ou [[potencial de membrana]] mitocondrial.<ref>{{cite journal | vauthors = Wu L, Huang C, Emery BP, Sedgwick AC, Bull SD, He XP, Tian H, Yoon J, Sessler JL, James TD | display-authors = 6 | title = Förster resonance energy transfer (FRET)-based small-molecule sensors and imaging agents | journal = Chemical Society Reviews | volume = 49 | issue = 15 | pages = 5110–5139 | date = agosto de 2020 | pmid = 32697225 | pmc = 7408345 | doi = 10.1039/C9CS00318E | url = http://xlink.rsc.org/?DOI=C9CS00318E }}</ref>

=== Vías de sinalización ===
Outro uso da FRET é no estudo de [[transdución de sinais|vías de sinalización]] ou [[vía metabólica|metabólicas]].<ref>{{cite book | vauthors = Ni Q, Zhang J | title = Nano/Micro Biotechnology | chapter = Dynamic visualization of cellular signaling  | journal = Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology | pages = 79–97 | date = 2010 | volume = 119 | pmid = 19499207 | doi = 10.1007/10_2008_48 | publisher = Springer | bibcode = 2010nmb..book...79N | isbn = 978-3-642-14946-7 | veditors = Endo I, Nagamune T | chapter-url = https://books.google.com/books?id=qrGsL_wYdHMC&pg=PA79 }}</ref> Por exemplo, a FRET e a BRET utilizáronse en varios experimentos para carcterizar a activación do [[receptor acoplado á proteína G]] e os consecuentes mecanismos de sinalización.<ref>{{cite journal | vauthors = Lohse MJ, Nuber S, Hoffmann C | title = Fluorescence/bioluminescence resonance energy transfer techniques to study G-protein-coupled receptor activation and signaling | journal = Pharmacological Reviews | volume = 64 | issue = 2 | pages = 299–336 | date = abril de 2012 | pmid = 22407612 | doi = 10.1124/pr.110.004309  }}</ref> Outros exemplos son o uso da FRET para analizar procesos tan diversos como a [[quimiotaxe]] bacteriana<ref>{{cite book | vauthors = Sourjik V, Vaknin A, Shimizu TS, Berg HC | title = Two-Component Signaling Systems, Part B | chapter = In vivo measurement by FRET of pathway activity in bacterial chemotaxis | series = Methods in Enzymology | volume = 423 | pages = 365–91 | date = 2007-01-01 | pmid = 17609141 | doi = 10.1016/S0076-6879(07)23017-4 | publisher = Academic Press | isbn = 978-0-12-373852-3 | veditors = Simon MI, Crane BR, Crane A }}</ref> e a actividade da [[caspase]] na [[apoptose]].<ref>{{cite journal | vauthors = Wu Y, Xing D, Luo S, Tang Y, Chen Q | title = Detection of caspase-3 activation in single cells by fluorescence resonance energy transfer during photodynamic therapy induced apoptosis | journal = Cancer Letters | volume = 235 | issue = 2 | pages = 239–47 | date = abril de 2006 | pmid = 15958279 | doi = 10.1016/j.canlet.2005.04.036 }}</ref>

=== Cinética de pregamento de proteínas e nucleótidos ===

As dinámicas de pregamento de proteínas, ADNs, ARNs e outros polímeros medíronse utilizando a FRET. Usualmente, estes sistemas están nun equilibrio cuxa cinética está oculta. Porén, poden cuantificarse medindo con FRET de molécula única coas  tinguiduras aceptora e doante na situación apropiada sobre as moléculas. Ver [[FRET de molécula única]] para unha descrición máis detallada.

=== Outras aplicacións ===
Ademais dos usos comúns antes mencionados, a FRET e a BRET son tamén efectivas no estudo da cinética de reaccións bioquímicas.<ref>{{cite journal | vauthors = Liu Y, Liao J | title = Quantitative FRET (Förster Resonance Energy Transfer) analysis for SENP1 protease kinetics determination | journal = Journal of Visualized Experiments | issue = 72 | pages = e4430 | date = febreiro de 2013 | pmid = 23463095 | pmc = 3605757 | doi = 10.3791/4430 }}</ref> A FRET úsase cada vez máis para monitorizar a ensamblaxe e desensamblaxe dependentes do pH e é valiosa na análise da encapsulación de [[ácido nucleico|ácidos nucleicos]].<ref>{{cite journal | vauthors = Sapkota K, Kaur A, Megalathan A, Donkoh-Moore C, Dhakal S | title = Single-Step FRET-Based Detection of Femtomoles DNA | journal = Sensors | volume = 19 | issue = 16 | page = 3495 | date = agosto de 2019 | pmid = 31405068 | pmc = 6719117 | doi = 10.3390/s19163495 | bibcode = 2019Senso..19.3495S }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lu KY, Lin CW, Hsu CH, Ho YC, Chuang EY, Sung HW, Mi FL | title = FRET-based dual-emission and pH-responsive nanocarriers for enhanced delivery of protein across intestinal epithelial cell barrier | journal = ACS Applied Materials & Interfaces | volume = 6 | issue = 20 | pages = 18275–89 | date = outubro de 2014 | pmid = 25260022 | doi = 10.1021/am505441p }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Yang L, Cui C, Wang L, Lei J, Zhang J | title = Dual-Shell Fluorescent Nanoparticles for Self-Monitoring of pH-Responsive Molecule-Releasing in a Visualized Way | journal = ACS Applied Materials & Interfaces | volume = 8 | issue = 29 | pages = 19084–91 | date = xullo de 2016 | pmid = 27377369 | doi = 10.1021/acsami.6b05872 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Heitz M, Zamolo S, Javor S, Reymond JL | title = Fluorescent Peptide Dendrimers for siRNA Transfection: Tracking pH Responsive Aggregation, siRNA Binding, and Cell Penetration | journal = Bioconjugate Chemistry | volume = 31 | issue = 6 | pages = 1671–1684 | date = xuño de 2020 | pmid = 32421327 | doi = 10.1021/acs.bioconjchem.0c00231  | url = https://boris.unibe.ch/148853/1/acs.bioconjchem.0c00231.pdf }}</ref> Esta técnica pode utilizarse para determinar factores que afectan varios tipos de formación de [[nanopartícula]]s<ref name="pmid28112478">{{cite journal | vauthors = Sanchez-Gaytan BL, Fay F, Hak S, Alaarg A, Fayad ZA, Pérez-Medina C, Mulder WJ, Zhao Y | title = Real-Time Monitoring of Nanoparticle Formation by FRET Imaging | journal = Angewandte Chemie International Edition in English | volume = 56 | issue = 11 | pages = 2923–2926 | date = marzo de 2017 | pmid = 28112478 | pmc = 5589959 | doi = 10.1002/anie.201611288 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Alabi CA, Love KT, Sahay G, Stutzman T, Young WT, Langer R, Anderson DG | title = FRET-labeled siRNA probes for tracking assembly and disassembly of siRNA nanocomplexes | journal = ACS Nano | volume = 6 | issue = 7 | pages = 6133–41 | date = xullo de 2012 | pmid = 22693946 | pmc = 3404193 | doi = 10.1021/nn3013838 }}</ref> así como os mecanismos e efectos das [[nanomedicina]]s.<ref>{{cite journal | vauthors = Chen T, He B, Tao J, He Y, Deng H, Wang X, Zheng Y | title = Application of Förster Resonance Energy Transfer (FRET) technique to elucidate intracellular and In Vivo biofate of nanomedicines | journal = Advanced Drug Delivery Reviews | volume = 143 | pages = 177–205 | date = marzo de 2019 | pmid = 31201837 | doi = 10.1016/j.addr.2019.04.009 | series = Unraveling the In Vivo Fate and Cellular Pharmacokinetics of Drug Nanocarriers  }}</ref>

== Outros métodos ==

Un mecanismo diferente, pero relacionado, é a [[transferencia de electróns de Dexter]].

Un método alternativo para detectar a proximidade entre proteínas é a [[complementación de fluorescencia bimolecular]] (BiFC), na cal cada unha de dúas partes dunha proteína fluorescente é fusionada con outras proteínas. Cando estas dúas partes se encontran, forman un [[fluoróforo]] nunha escala de tempo de minutos ou horas.<ref name="pmid11983170">{{cite journal | vauthors = Hu CD, Chinenov Y, Kerppola TK | title = Visualization of interactions among bZIP and Rel family proteins in living cells using bimolecular fluorescence complementation | journal = Molecular Cell | volume = 9 | issue = 4 | pages = 789–98 | date = abril de 2002 | pmid = 11983170 | doi = 10.1016/S1097-2765(02)00496-3 }}</ref>

== Notas ==
{{listaref|30em}}

== Véxase tamén ==
=== Outros artigos ===
*[[Transferencia de electróns de Dexter]]
*[[Acoplamento de Förster]]
*[[Transferencia de enerxía de superficie]]
*[[Transferencia de enerxía de fluorescencia resolta no tempo]]

=== Ligazóns externas ===
*{{YouTube|id=3bmb_oDl6ws|title=FRET effect in a thin film}}
* [https://www.becker-hickl.com/applications/fret-imaging/ FRET Imaging] (Tutorial do páxina web de Becker & Hickl)

{{control de autoridades}}
[[Categoría:Fluorescencia]]
[[Categoría:Métodos bioquímicos]]
[[Categoría:Biofísica]]
[[Categoría:Técnicas de fluorescencia]]
[[Categoría:Bioloxía celular]]
[[Categoría:Técnicas de laboratorio]]
[[Categoría:Técnicas de bioloxía molecular]]