a proteína Verde fluorescente (GFP) é uma proteína no thejellyfish AequoreaVictoria que apresenta fluorescência verde quando expostos tolight. A proteína tem 238 aminoácidos, três deles (números 65 a 67)formam uma estrutura que emite luz verde fluorescente visível. Na água-viva, a GFP interage com outra proteína,chamada aequorina, que emite luz azul quando adicionada com cálcio. Biólogos usam GFPto para estudar células em embriões e fetos durante os processos de desenvolvimento.,biólogos usam GFP como proteína marcador. GFP pode se ligar e marcar outra proteína com fluorescência, permitindo que os cientistas vejam a presença da proteína em particular em uma estrutura orgânica.Gfp refere-se ao gene que produz fluorescentproteína verde. Usando tecnologia DNA recombinante, os cientistas combinam o gene theGfp para outro gene que produz uma proteína que eles querem estudar, e então eles introduzem o complexo em uma célula. Se a célula produz a fluorescência verde, os cientistas inferem que a célula também expressa o gene alvo., Além disso, os cientistas usam GFP para rotular organismos, células e tecidos específicos. Como o gene Gfp é hereditário, os pendentes de entidades rotuladas também exibem fluorescência verde.Edmund N. Harvey, professor da Universidade de Princeton em Princeton, Nova Jérsei, iniciou os estudos sobre a bioluminescência nos EUA. Em 1921, Harvey descreveu os tecidos amarelos na umbrellaof medusa como sendo luminosos em condições particulares, como a noite ou quando a medusa é estimulada com eletricidade., Em 1955,Demorest Davenport na Universidade da Califórnia em Santa Barbarain Santa Barbara, na Califórnia, e José Nicol em Plymouth MarineLaboratory em Plymouth, na Inglaterra, usado fotoelétrico gravação andhistological métodos para confirmar a Harvey descrições, e theyidentified o verde fluorescente materiais na marginal do canal do guarda-chuva.
no mesmo ano, Osamu Shimomura tornou-se um assistente de pesquisa da Universidade atNagoya em Nagoya, Japão, e cristalizou a luciferina,um composto emissor de luz encontrado no mar-firefly Vargulahilgendorfii., Shimomura publicou seus resultados em 1957. Um dos alunos de Harvey, Frank H. Johnson, estudou bioluminescência na Universidade de Princeton. Johnson seguiu o trabalho de Shimomura e o convidou para trabalhar nos Estados Unidos, e em 1960 Shimomura recebeu aFulbright Travel Grant e começou a trabalhar com Johnson. Pouco depois de Shimomura chegar aos EUA, Johnson introduziu abioluminescência de Aequorea Victoria a Shimomura. Nos Estados Unidos,as alforrecas vivem apenas na costa oeste, então Shimomura viajou para os Laboratórios do porto de theFriday da Universidade de Washington, na Ilha de SanJuan, Washington, durante o verão de 1961., Depois de pegar cerca de 10.000 alforrecas, Shimomura pegou os extratos das alforrecas e preservou-o em gelo seco para trazê-lo de volta para Princeton em setembro de 1961.em Princeton, Shimomura e seus colegas começaram a purificar a substância bioluminescente,e descobriram que era uma proteína, que eles chamavam de aequorina. Quando purificaram aequorina, descobriram também vestígios de outra proteína, que mostrava fluorescência verde. A equipe de Shimomura publicou as descobertas em” Exraction,Purification, and Properties of Aequorin ” em 1962., O livro referia-se a umequorin, mas também descrevia uma proteína verde, que proibia a fluorescência verde sob a luz solar. John W. Hasting and James G. Morin, que mais tarde pesquisou aequorina, denominou a proteína verde fluorescente proteinas em 1971.Shimomura focou-se na aequorina, purificou a proteína, cristalizou e elucidou a sua estrutura subjacente. Ele também estudou as propostas do GFP, e publicou seu último artigo sobre GFP em 1979. Em 1981, após deixar a Universidade de Princeton para o Laboratório de Biologia Marinha em Woods Hole, Massachusetts, Shimomura não pesquisou mais sobre o GFP., De 1979 a 1992, muitos pesquisadores estudaram vários aspectos do GFP, incluindo o uso de ressonância Nuclearmagnética para estudar os aminoácidos da proteína, o uso de raios-X para estudar seu cristal, e a evolução do GFP.
In the early 1990s, molecular biologist Douglas Prather, at the Marine Biology Laboratory, used GFP to design probes, atechnology involving fragments of DNA to detect the presence ofnucleotides sequences. Ele isolou o DNA complementar (cDNA)do gene Gfp, e publicou a sequência do gene em 1992.,Após a publicação da sequência cDNA em 1992, o financiamento de Prasher da sociedade americana do câncer em Atlanta, Geórgia, expirou. Quando ele pediu financiamento do Instituto Nacional de saúde dos EUA em Bethesda,Maryland, o revisor argumentou que a pesquisa de Prasher’s carecia de contribuições para a sociedade. Como o Prasher não conseguiu obter financiamento para apoiar mais a sua investigação, deixou o Laboratório de Biologia Marinha para trabalhar para o Departamento de Agricultura dos EUA em gatoschusetts.,após a publicação de Prisher em 1992, muitos cientistas tentaram transferir e expressar o gene Gfp em outros organismos que não a água-viva usando tecnologia recombinante do DNA, e Martin Chalfie foi o primeiro a ter sucesso. Chalfie, um Professor da Columbia Universityin New York, New York, estudou o desenvolvimento do nemátodo Caenorhabditisselegans. Chalfie ouviu sobre a proteína GFP em uma palestra, e ele especulou que GFP poderia facilitar seu estudo da geneexpression em C. elegans., A equipe de Chalfie obteve o cDNA do gene Gfp de Prasher e inseriu apenas o codingsequence do gene Gfp primeiro na bactéria EscherichiaColi, e depois em C. elegans. Chalfie e sua equipe descobriram que GFP gene produziu GFP sem adição de enzimas ou suturas em ambos os organismos. Em 1994, Chalfie publicou seus resultados em “Green Fluorescent Protein as a Marker for Gene Expression”. A secção da GFP precisava apenas de luz ultravioleta. Depois disso, os manybiólogos introduziram GFP em seus experimentos para estudar a depressão geneexpression., Satoshi Inouye e Frederick Tsuji da “PrincetonUniversity” também expressaram Gfp em E. Coli em 1994.
muitos cientistas tentaram mutar o gene Gfp para fazer o proteinreacto resultante para comprimentos de onda maiores e emanar cores diferentes. Outros cientistas estudaram diferentes proteínas fluorescentes (FPs). RogerTsien, professor da Universidade da Califórnia em San Diego, em SanDiego, Califórnia, reengineered the gene Gfp to produce theprotein in different structures. Sua equipe também reengineered outros FPs.,Devido aos esforços de Tsien e outros bioengenheiros, GFP não poderia apenas mostrar fluorescência mais brilhante, mas também responder a uma gama mais ampla de ondas, bem como emitir quase todas as cores, exceto o vermelho.Os resultados da Tsien permitiram aos cientistas identificar múltiplos GFPs coloridos a diferentes proteínas, células ou organelos de interesse, e os cientistas podem estudar a interacção dessas partículas. Red FP becameavatable in 1999, when Sergey Lukyanov’s team at theShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry in Moscow,Russia, found that some corals contained the red fluorescentprotein, called DsRed., Outros laboratórios desenvolveram fluorescentsensores para cálcio, protease e outras moléculas biológicas. Desde então, os cientistas têm relatado mais de 150 GFP-likeproteinas distintas em muitas espécies.como o GFP não interfere com os processos biológicos quando usado In vivo, os biólogos o usam para estudar como os organismos se desenvolvem.Por exemplo, após 1994, Chalfie e seus colegas aplicaram o GFP no estudo do desenvolvimento neuronal de C. elegans., Em um 2002paper, Chalfie e seus colegas descrevem como eles primeiro rotulado inespecíficos gene envolvido na percepção tátil no neurônio células withGFP e, em seguida, observada a quantidade de fluorescência emitida por thosecells. Uma vez que as células mutantes produziram menos ou mais GFP do que as normais, a quantidade anormal de produção de fluorescência indicou o desenvolvimento anormal dos mutantes. Desde então, este campo de pesquisa expandiu-se para muitos outros organismos, incluindo moscas-da-fruta, ratos e peixes de zebra.,em 10 de dezembro de 2008, a Royal Swedish Academy of Science academyawarded The Noble Prize in Chemistry to Tsien, Chalfie, andShimomura for their discoveries on GFP.
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