La transferencia de energía por resonancia de Förster (FRET) es un proceso fotofísico en el que la energía se transfiere de forma no radiativa desde un fluoróforo donante excitado a un cromóforo aceptor mediante acoplamiento dipolo-dipolo. La eficiencia de FRET depende críticamente de la distancia entre donante y aceptor, lo que la convierte en una regla molecular para medir distancias en el rango de 1-10 nm.
La eficiencia de FRET disminuye con la sexta potencia de la distancia entre donante y aceptor. La distancia de Förster, a la cual la eficiencia de transferencia es del 50%, es típicamente de 3-6 nm para pares de fluoróforos comunes. La eficiencia de FRET también depende de la superposición espectral entre la emisión del donante y la absorción del aceptor, la orientación relativa de los dipolos de transición y el rendimiento cuántico del donante.
Los pares de FRET más comunes incluyen CFP-YFP, GFP-mCherry y Cy3-Cy5. Además de los colorantes orgánicos y las proteínas fluorescentes, FRET puede usar puntos cuánticos como donantes y quelatos de lantánidos para mediciones de resolución temporal (TR-FRET). La transferencia de energía por resonancia de bioluminiscencia (BRET) utiliza un donante bioluminiscente como la luciferasa y no requiere luz de excitación externa.
FRET se detecta mediante medición ratiométrica de las intensidades de emisión del donante y aceptor, imágenes de tiempo de vida de fluorescencia (FLIM-FRET) o fotoblanqueo del aceptor. Los sensores FRET intramoleculares incorporan ambos fluoróforos en una sola molécula, donde los cambios conformacionales alteran la eficiencia de FRET. El FRET intermolecular detecta la asociación entre moléculas marcadas diferencialmente.
Las aplicaciones incluyen monitoreo en tiempo real de cambios conformacionales de proteínas, ensayos de actividad de proteasas, detección de interacciones proteína-proteína en células vivas y ensayos de hibridación de ácidos nucleicos. Los biosensores basados en FRET reportan concentración de Ca2+, actividad de quinasas y potencial de membrana con alta resolución temporal.
