Hvad er grønt fluorescerende protein?

Grønt fluorescerende protein (GFP) er protein, der forekommer i en art af vandmænd, Aequorea Victoria , som findes i det nordlige Stillehav.Fluorescens er et fænomen, hvorved visse stoffer absorberer energi fra elektromagnetisk stråling, såsom lys, og udsender energien ved en anden, normalt længere bølgelængde.Den grønne glød produceret af GFP er resultatet af den, der absorberer relativt højenergi blå og ultraviolet lys og udsender det som grønt lys, som har en længere bølgelængde og mindre energi;Det gløder derfor grønt, når det udsættes for usynligt ultraviolet lys.GFP er af særlig interesse for biologer, da det i modsætning til de fleste andre fluorescerende proteiner fluorescerer af sig selv uden kravet om interaktion med andre molekyler.Da det er et protein, der udelukkende består af aminosyrer, betyder det, at organismer kan genetisk konstrueres til at producere det, hvilket giver anledning til en lang række anvendelser inden for forskellige biologiske områder.

Bioluminescens forekommer i mange marine organismer.I tilfælde af Aequorea Victoria udsender et kemiluminescerende stof kaldet aequorin blåt lys, når det kombineres med calciumioner.Dette lys absorberes derefter af det grønne fluorescerende protein for at producere en grøn glød.Det har vist sig, at en række andre marine organismer indeholder disse stoffer, men det er ikke klart, hvorfor de har udviklet sig til at producere denne glød eller for at ændre farven fra blå til grønt.Et forslag, der er baseret på eksperimentelle beviser for, at glødende GFP kan frigive elektroner, er, at GFP kunne fungere som et lysaktiveret elektrondonor, på en lignende måde som chlorophyll i grønne planter.

Det grønne fluorescerende protein har en kompleks struktur.Den fluorescerende del mdash;kendt som en fluorescerende kromophore mdash;Består af tre aminosyrer, tyrosin, glycin og enten serin eller threonin, sammen med en ringform.Dette er indeholdt i en cylindrisk struktur, der beskytter kromoforen mod kontakt med andre molekyler, en funktion, der er afgørende for fluorescensen, da kontakt med vandmolekyler ellers ville sprede energien, der bruges til at producere den grønne glød.

GFP har vist sig at væreEkstremt nyttigt inden for områder som genetik, udviklingsbiologi, mikrobiologi og neurologi.Det kan bruges til mærkning af specifikke proteiner i en organisme for at se, hvor og hvornår de udtrykkes;Den del af organismenes DNA, der koder for proteinet af interesse, kan konstrueres til også at syntetisere GFP, hvilket tillader sporing af proteinet i levende celler ved hjælp af ultraviolet lys.Vira kan også mærkes på denne måde, så infektioner i levende organismer kan overvåges.Grønt fluorescerende protein kan også ændres til at fluorescere i flere andre farver og åbne nye muligheder.En af disse har været oprettelsen af transgene mus med forskellige kombinationer af fluorescerende proteiner udtrykt i neuroner, som tillader, at neurale veje i hjernen studeres i detaljer.

Andre anvendelser er fundet uden for biologi.En kontroversiel udvikling er konstruktionen af fluorescerende kæledyr.Genetisk konstruerede dyr, der producerer grønt fluorescerende protein, er blevet skabt og inkluderer fisk, rotter, svin og en kanin.