Yeşil floresan proteini (GFP) bir protein doğal olarak meydana gelen Deniz anasıAequorea victoria. Saflaştırılmış protein normal aydınlatma altında sarı görünür, ancak güneş ışığı veya ultraviyole ışık altında parlak yeşil yanar. Protein enerjik mavi ve ultraviyole ışığı emer ve daha düşük enerjili yeşil ışık olarak yayar floresan yoluyla. Protein moleküler ve hücre biyolojisinde bir marker olarak kullanılır. Hücre ve organizmaların genetik koduna dahil edildiğinde kalıtsaldır. Bu, proteini sadece bilim için değil, aynı zamanda floresan evcil balıklar gibi transgenik organizmaların yapımında da ilgi uyandırmıştır.
Kristal denizanası, Aequorea victoria, ikiside biyolüminesan (karanlıkta parlar) ve floresan (yanıt olarak parlıyor morötesi ışık). Denizanası şemsiyesi üzerinde bulunan küçük fotoğraf organları, ışığı serbest bırakmak için lusiferin ile reaksiyonu katalizleyen lüminesan protein aequorini içerir. Aequorin Ca ile etkileşime girdiğinde2+ iyonları, mavi bir parıltı üretilir. Mavi ışık, GFP'nin yeşil renkte parlaması için enerji sağlar.
Osamu Shimomura, biyolüminesans konusunda araştırmalar yaptı. A. victoria 1960'larda. GFP'yi izole eden ve proteinin floresandan sorumlu kısmını belirleyen ilk kişiydi. Shimomura parlayan halkaları kesti bir milyon denizanası ve çalışması için malzeme elde etmek için gazlı bez ile sıktı. Keşifleri biyolüminesans ve floresansın daha iyi anlaşılmasına yol açarken, bu vahşi tip yeşil floresan proteini (GFP) elde etmek çok pratik bir uygulama elde etmek için çok zordu. 1994 yılında GFP klonlanmışbu da onu dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda kullanılabilir hale getiriyor. Araştırmacılar, orijinal proteini diğer renklerde parlatmak, daha parlak parlamak ve biyolojik malzemelerle belirli şekillerde etkileşime girmek için iyileştirmenin yollarını buldular. Proteinin bilim üzerindeki muazzam etkisi Osamu'ya verilen 2008 Nobel Kimya Ödülüne yol açtı Shimomura, Marty Chalfie ve Roger Tsien "yeşil floresan proteinin keşfi ve gelişimi için" GFP."
Kristal jöledeki biyolüminesans veya flüoresans fonksiyonunu kimse bilmiyor. 2008 Nobel Kimya Ödülünü paylaşan Amerikalı biyokimyacı Roger Tsien, denizanası biyolüminesansının rengini değişen basınç değişikliğinden değiştirebilir derinliği. Bununla birlikte, Washington, Friday Harbor'daki denizanası nüfusu bir çöküş yaşadı ve hayvanı doğal ortamlarında incelemeyi zorlaştırdı.
Denizanası için floresanın önemi açık olmasa da, proteinin bilimsel araştırmalar üzerindeki etkisi şaşırtıcıdır. Küçük floresan moleküller canlı hücrelere toksik olma ve sudan olumsuz etkilenme, bunların kullanımını sınırlama eğilimindedir. Öte yandan GFP, canlı hücrelerdeki proteinleri görmek ve izlemek için kullanılabilir. Bu, gen GFP için bir protein genine. Protein bir hücrede yapıldığında, flüoresan işaretleyici ona bağlanır. Hücreye ışık tutması proteinin parlamasını sağlar. Floresan mikroskobu canlı hücreleri veya hücre içi süreçleri müdahale etmeden gözlemlemek, fotoğraflamak ve filme almak için kullanılır. Teknik, bir virüsü veya bakterileri bir hücreyi enfekte ederken veya kanser hücrelerini etiketlemek ve izlemek için çalışır. Özetle, GFP'nin klonlanması ve rafine edilmesi, bilim insanlarının mikroskobik yaşayan dünyayı incelemelerini mümkün kıldı.
GFP'deki iyileştirmeler, biyosensör olarak faydalı olmasını sağlamıştır. Değişikliklere tepki veren moleküler makineler olarak modifiye edilmiş proteinler pH veya proteinler birbirine bağlandığında iyon konsantrasyonu veya sinyali. Protein, floresan olup olmadığına göre sinyalleri kapatabilir / açabilir veya koşullara bağlı olarak belirli renkler yayabilir.
Bilimsel deneyler, yeşil bir floresan proteini için tek kullanım değildir. Sanatçı Julian Voss-Andreae, GFP'nin namlu şeklindeki yapısına dayanan protein heykelleri yaratıyor. Laboratuvarlar GFP'yi bazıları evcil hayvan olarak kullanılmak üzere çeşitli hayvanların genomuna dahil ettiler. Yorktown Technologies, GloFish adlı floresan zebra balığı pazarlayan ilk şirket oldu. Canlı renklendirilmiş balıklar başlangıçta su kirliliğini izlemek için geliştirilmiştir. Diğer floresan hayvanlar arasında fareler, domuzlar, köpekler ve kediler yer alır. Floresan bitkiler ve mantarlar da mevcuttur.