Innledning
En av de mest importantdiscoveries i feltet av fluorescerende mikroskopi ble funnet i en manet i 1960-årene. Osamu Shimomura av Princeton University, studerte Aequorea victoria, en bioluminescent maneter., Det bør benoted her at verdien er ikke det samme som fluorescens:
- Luminescence: spontan emisjon av lys fra et stoff (når stoffet er et dyr, det kalles bioluminescence)
- Fluorescens: utslipp av lys fra et stoff som har absorbert lys og blir opphisset
Gjennom studiet av A. victoria, to store proteinene var oppdaget: aequorin (en photoprotein), og grønt fluorescerende protein (GFP). Den maneter produserer kalsium, som samhandler med aequorin og produserer blå verdien., Dette blå lyset blir absorbert av GFP og re-slippes ut som en grønn fluorescens. Disse proteinene har blitt isolert og renset fra maneter og er i stor grad brukes i forskning til denne dag. For denne forskningen, Osamu Shimomura og kolleger vant nobelprisen i Kjemi i 2008.
Grønt Fluorescerende Protein
GFP er begeistret av lys i den blå/fiolett/ultrafiolette delen av spekteret og avgir lys i den grønne delen (derav navnet). Strukturen av proteinet kan sees i Fig.1., GFP er en tønne form med fluorescerende del (de chromophore) består av bare tre aminosyrer. Når dette chromophore absorberer blått lys, utstråler en grønn fluorescens.
![](https://www.photometrics.com/wp-content/uploads/2020/02/GFP-structure.png)
GFP I Forskning
bruk for GFP i forskning ble klart når genet for GFP ble også isolert og GFP kan legges til celler eller genetisk podet inn i levende organismer. Noen programmer og fordeler av GFP diskutert nedenfor.
GFP som toksisitet markør: på grunn av det faktum at GFP nedgang i fluorescens intensitet med økt toksisitet, den kan brukes som en markør for miljø-toksisitet., GFP kan legges til verten organismer med ingen negativ effekt, og deretter intensiteten spores gjennom forskjellige miljøer i ulike organismer.
GFP er heritable, hvis en organisme har GFP slått i sitt genom, GFP vil naturligvis bli gitt til avkom uten noen ekstra prosesser, slik at for ikke-invasive metoder for å innføre et fluorescerende markør og sporing på tvers av generasjoner av dyr eller celler. GFP ikke kommer i konflikt med eventuelle biologiske prosesser., Transgene mus kan være merket med GFP, som er så lett observeres i deres avkom bare ved å utsette dem for blå eller UV-lys, som vist i Fig.2.
![](https://www.photometrics.com/wp-content/uploads/2020/02/GFP-mice.png)
GFP kan være smeltet til andre proteiner, effektivt gjør de fluorescerende proteiner. Dette kan gjøres med spesielle linkers slik at GFP ikke påvirke funksjonen til proteinet av interesse, og det kan fortsatt diffuse gjennom cellene. Dette gjør at noen protein til å være lokalisert og spores ved hjelp av standard lysrør mikroskopi, av skinnende et blått lys på celler, protein av interesse vil fluoresce tilbake med et grønt lys.,
GFP i live-celle eksperimenter: klassisk grønt fluorescerende molekyl er fluorescein (FITC), men dette er giftig for celler og kan ikke brukes direkte uten først å reparere celler eller forårsaker uunngåelig skade. GFP er langt mindre skadelig, da det er en naturlig forekommende protein og kan brukes i eksperimenter på levende celler mens forårsaker nesten ingen skade, spesielt hvis det er gått videre til avkom.
GFP i avansert mikroskopi programmer., Flere fluorescens mikroskopi programmer som fluorescens restitusjon etter photobleaching (FRAP) og Förster ‘ resonans energi overføring (FRET) ble utviklet med GFP, slik at for forskere å bruke stadig mer spesifikke og kraftige programmer av fluorescens for sine bilder. Disse teknikkene er beskrevet i andre korte artikler, nemlig hva er SLITE og hva er FRAP?
GFP er modifiserbare, som genetiske og aminosyre-koden for GFP er godt forstått det har vært gjenstand for flere endringer., For det første GFP ble modifisert til å produsere forbedret GFP (eGFP), som har økt fluorescens intensitet, større photostability, mer praktisk eksitasjon topper og høyere effektivitet ved romtemperatur. Endringer direkte til chromophore tillate for GFP å fluoresce med forskjellige farger, kan du opprette blå (BFP), cyan (CFP), gul (YFP), rød (RFP) og andre, som alle har blitt bedre på separat og har sine egne applikasjoner. Noen enestående endringene omfatter mCherry (red), Citrine og Venus (gul), og Cerulean (cyan) for å nevne noen., Hele familier av fluorescerende proteiner finnes nå, alle avledet fra det opprinnelige GFP, som vist i Fig.3.
Oppsummering
GFP er en grunnleggende del av fluorescens mikroskopi på grunn av brukervennlighet og applikasjoner er bare begrenset av forsker fantasi. Stadige forbedringer på GFP over tid har forårsaket fluorescens mikroskopi og forskning for å gå videre, på grunn av den svært fleksibel arten av GFP og den store kroppen av forskning er basert på bruk av GFP og dens mange varianter.