Johdanto
Yksi importantdiscoveries alalla loisteputki mikroskopialla havaittiin meduusa inthe 1960-luvulla. Osamu Shimomura Princetonin Yliopistossa opiskeli Aequorea victoria, bioluminesenssi meduusoja., Se olisi onhuomattava, että luminesenssi ei ole sama kuin fluoresenssi:
- Luminesenssi: spontaani päästöjen valo aine (kun aine on eläin, sitä kutsutaan bioluminescence)
- Fluoresenssi: päästöjen valo aine, joka on absorboitunut valo ja tulee innoissaan
Kautta tutkimus A. victoria, kaksi suurta proteiineja löydettiin: aequorin (a photoprotein), ja vihreä fluoresoiva proteiini (GFP). Meduusa tuottaa kalsiumia, joka vuorovaikuttaa akekoriinin kanssa ja tuottaa sinistä luminesenssia., Tämä sininen valo imeytyy GFP: hen ja säteilee uudelleen vihreänä fluoresenssina. Nämä proteiinit on eristetty ja puhdistettu meduusoja ja käytetään voimakkaasti tutkimukseen tänä päivänä. Tästä tutkimuksesta Osamu Shimomura kollegoineen sai Nobelin kemianpalkinnon vuonna 2008.
Vihreä Fluoresoiva Proteiini,
GFP on innoissaan valo sininen/violetti/uv-osan spektrin ja säteilee valoa vihreä osa (siitä nimi). Proteiinin rakenne näkyy kuvassa.1., GFP on piipun muoto, jossa fluoresoiva osa (kromofori) koostuu vain kolmesta aminohaposta. Kun tämä kromofori absorboi sinistä valoa, se säteilee vihreää fluoresenssia.
GFP Tutkimus
käyttää GFP tutkimuksessa tuli selväksi, kun geeni GFP oli myös eristetty ja GFP voitaisiin lisätä soluja tai geneettisesti vartettu osaksi eläviä organismeja. Joitakin sovelluksia ja etuja GFP käsitellään alla.
GFP kuin myrkyllisyys merkki: johtuu siitä, että GFP vähentää fluoresenssin intensiteetin kasvaessa myrkyllisyys, sitä voidaan käyttää merkkiaineena ympäristömyrkkyjen., GFP voidaan lisätä host organismeja, joilla ei ole kielteisiä vaikutuksia, ja sitten intensiteetti seurataan kaikkialla eri ympäristöissä eri organismien.
GFP on periytyviä, jos organismi on GFP tippuu-sen genomin, GFP luonnollisesti olla kulunut päälle jälkeläisiä ilman ylimääräisiä prosesseja, mahdollistaa ei-invasiivisia tapoja ottaa käyttöön fluoresoiva merkkiaine ja seuranta sen koko sukupolvien eläimiä tai soluja. GFP ei häiritse biologisia prosesseja., Siirtogeeniset hiiret voidaan merkitä GFP: llä, joka sitten havaitaan helposti niiden jälkeläisissä vain altistamalla ne siniselle tai UV-valolle, kuten viikunasta näkyy.2.
GFP voidaan fuusioida muiden proteiinien, tehokkaasti tehden ne proteiinit loisteputki. Tämä voidaan tehdä erityistä liitintä niin, että GFP ei vaikuta toiminto proteiinin kiinnostusta, ja se voi edelleen hajanainen kautta soluja. Tämä mahdollistaa minkä tahansa proteiinia voidaan paikallistaa ja seurata käyttämällä standardin loisteputki mikroskopia, paistaa sininen valo solujen proteiini edun tulee fluoresce takaisin vihreä valo.,
GFP live-cell kokeet: klassinen vihreä fluoresoiva molekyyli on fluoreseiini-isotiosyanaatti (FITC), mutta tämä on myrkyllisiä solujen ja ei voi käyttää suoraan ilman, että ensin korjaus soluja, tai aiheuttaa väistämättä vahinkoa. GFP on paljon vähemmän haitallista, sillä se on luonnollisesti esiintyvä proteiini ja sitä voidaan käyttää kokeita eläviä soluja aiheuttaen samalla lähes mitään vahinkoa, varsinkin jos se on kulunut jälkeläisille.
GFP edistyneissä mikroskopiasovelluksissa., Useita fluoresenssi mikroskopia sovelluksia, kuten fluoresenssin palautumista valovalkaisun (FRAP) ja Förster resonanssi energian siirto (FRET) kehitettiin GFP, jolloin tutkijoiden käyttöön yhä enemmän erityisiä ja tehokkaita sovelluksia fluoresenssi niiden kuvantaminen. Näitä tekniikoita kuvataan muissa lyhyissä artikkeleissa, eli mikä on FRET ja mikä on FRAP?
GFP on muokattavissa, kuten geneettinen ja aminohappo-koodi GFP on hyvin selvää, se on tehty useita muutoksia., Ensinnäkin GFP oli muutettu tuottaa tehostetun GFP (eGFP), joka on kasvanut fluoresenssin intensiteetti, enemmän valostabiilius, enemmän kätevä heräte huiput ja suurempi tehokkuus huoneenlämmössä. Muutokset suoraan kromofori, jotta GFP että fluoresoivat eri värejä, luoda sininen (BFP), syaani (YKP), keltainen (YFP), punainen (RFP) ja muut, jotka kaikki on parantunut, kun erikseen ja niillä on omat sovellukset. Jotkut standout muutokset ovat mCherry (punainen), Sitriini ja Venus (keltainen), ja Cerulean (syaani) muutamia., Nykyään on olemassa kokonaisia fluoresoivien proteiinien sukuja, jotka kaikki ovat peräisin alkuperäisestä GFP: stä, kuten kuvassa näkyy.3.
Tiivistelmä
GFP on olennainen osa fluoresenssi mikroskopia, koska helppokäyttöisyys ja sovelluksia on rajoitettu vain tutkijan mielikuvitus. Jatkuva parannuksia GFP ajan on aiheuttanut fluoresenssi mikroskopia ja tutkimusta eteenpäin, koska erittäin joustava luonne GFP ja runsaasti tutkimusta, joka perustuu käyttää GFP ja sen monet variantit.