Fakta Protein Fluoresen Hijau

Green fluorescent protein (GFP) adalah a protein yang terjadi secara alami di ubur-uburAequorea victoria. Protein murni tampak kuning di bawah pencahayaan biasa tetapi bersinar hijau terang di bawah sinar matahari atau sinar ultraviolet. Protein menyerap cahaya biru dan ultraviolet yang energik dan memancarkannya sebagai lampu hijau dengan energi lebih rendah melalui fluoresensi. Protein digunakan dalam biologi molekuler dan sel sebagai penanda. Ketika dimasukkan ke dalam kode genetik sel dan organisme, itu diwariskan. Ini telah membuat protein tidak hanya berguna bagi sains tetapi juga menarik untuk membuat organisme transgenik, seperti ikan peliharaan fluorescent.

Ubur-ubur kristal, Aequorea victoria, keduanya bioluminescent (bersinar dalam gelap) dan berpendar (Bersinar dalam menanggapi sinar ultraviolet). Organ foto kecil yang terletak di payung ubur-ubur mengandung protein luminescent aequorin yang mengkatalisasi reaksi dengan luciferin untuk melepaskan cahaya. Ketika aequorin berinteraksi dengan Ca

Osamu Shimomura melakukan penelitian tentang bioluminesensi dari SEBUAH. victoria pada 1960-an. Dia adalah orang pertama yang mengisolasi GFP dan menentukan bagian protein yang bertanggung jawab untuk fluoresensi. Shimomura memotong cincin bercahaya itu satu juta ubur-ubur dan meremasnya melalui kain kasa untuk mendapatkan bahan untuk studinya. Sementara penemuannya mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang bioluminesensi dan fluoresensi, protein fluoresen hijau tipe liar (GFP) ini terlalu sulit diperoleh untuk memiliki banyak aplikasi praktis. Pada 1994, GFP adalah dikloning, membuatnya tersedia untuk digunakan di laboratorium di seluruh dunia. Para peneliti menemukan cara untuk meningkatkan protein asli agar bercahaya dengan warna lain, bercahaya lebih cerah, dan berinteraksi dengan cara tertentu dengan bahan biologis. Dampak besar protein pada sains menyebabkan Hadiah Nobel Kimia 2008, diberikan kepada Osamu Shimomura, Marty Chalfie, dan Roger Tsien untuk "penemuan dan pengembangan protein fluorescent hijau, GFP. "

Tidak ada yang benar-benar tahu fungsi bioluminesensi atau fluoresensi dalam jeli kristal. Roger Tsien, ahli biokimia Amerika yang berbagi Hadiah Nobel 2008 dalam bidang Kimia, berspekulasi ubur-ubur mungkin bisa mengubah warna bioluminesensi dari perubahan tekanan perubahan kedalamannya. Namun, populasi ubur-ubur di Friday Harbor, Washington, mengalami kehancuran, sehingga sulit untuk mempelajari hewan itu di habitat aslinya.

Sementara pentingnya fluoresensi untuk ubur-ubur tidak jelas, efek protein pada penelitian ilmiah sangat mengejutkan. Molekul neon kecil cenderung beracun bagi sel-sel hidup dan dipengaruhi secara negatif oleh air, sehingga membatasi penggunaannya. GFP, di sisi lain, dapat digunakan untuk melihat dan melacak protein dalam sel hidup. Ini dilakukan dengan bergabung dengan gen untuk GFP ke gen protein. Ketika protein dibuat dalam sel, penanda fluoresens melekat padanya. Menyinari sel membuat protein bercahaya. Mikroskopi fluoresensi digunakan untuk mengamati, memotret, dan memfilmkan sel hidup atau proses intraseluler tanpa mengganggu mereka. Teknik ini berfungsi untuk melacak virus atau bakteri saat menginfeksi sel atau melabeli dan melacak sel kanker. Singkatnya, kloning dan pemurnian GFP telah memungkinkan para ilmuwan untuk memeriksa dunia hidup mikroskopis.

Perbaikan dalam GFP membuatnya bermanfaat sebagai biosensor. Protein yang dimodifikasi sebagai mesin molekuler bertindak yang bereaksi terhadap perubahan pH atau konsentrasi ion atau sinyal ketika protein saling mengikat. Protein dapat memberi sinyal off / on dengan apakah fluoresensi atau dapat memancarkan warna tertentu tergantung pada kondisi.

Eksperimen ilmiah bukan hanya digunakan untuk protein fluorescent hijau. Artis Julian Voss-Andreae membuat patung protein berdasarkan struktur GFP yang berbentuk tong. Laboratorium telah memasukkan GFP ke dalam genom berbagai hewan, beberapa untuk digunakan sebagai hewan peliharaan. Yorktown Technologies menjadi perusahaan pertama yang memasarkan ikan zebra neon yang disebut GloFish. Ikan berwarna cerah pada awalnya dikembangkan untuk melacak pencemaran air. Hewan fluoresen lainnya termasuk tikus, babi, anjing, dan kucing. Tumbuhan dan jamur fluoresen juga tersedia.