ΒΡΑΒΕΙΟ ΝΟΜΠΕΛ ΧΗΜΕΙΑΣ 2008

Osamu Shimomura,

Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, MA, USA

Martin Chalfie,

Columbia University, New York, NY, USA

Roger Y Tsien,

University of California, San Diego, CA, USA

Η ανακάλυψη της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης GFP

Η εξαιρετικής σημασίας πρωτεΐνη που φθορίζει σαν πυρακτωμένο μέταλλο μέσα στο σκοτάδι των θαλασσών, η πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (Green fluorescent protein, GFP), ανακαλύφθηκε το 1962 στην ωραιότατη και επιβλητική μέδουσα (τσούχτρα, jelly-fish) Aequorea Victoria από τον Ιάπωνα επιστήμονα Osamu Shimomura, ο οποίος είχε ξεκινήσει τη μελέτη των βιοφθοριζόντων θαλάσσιων οργανισμών, και ιδιαίτερα της μέδουσας Aequorea Victoria από τη δεκαετία του 1960. Από τότε η πρωτεΐνη αυτή έγινε ένα από τα σπουδαιότερα εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη σημερινή βιοεπιστήμη. Με τη βοήθεια της GFP οι ερευνητές ανάπτυξαν τρόπους για να παρακολουθούν τις διεργασίες των βιολογικών οργανισμών, που δεν ήταν δυνατό παλαιότερα να παρατηρηθούν, όπως η ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο και ο τρόπος διάχυσης των καρκινικών κυττάρων.

Τα βιολογικά συστήματα έχουν χιλιάδες πρωτεΐνες στο εσωτερικό των κυττάρων τους, που ελέγχουν βασικές και ποικίλες χημικές διεργασίες. Εάν οι πρωτεϊνικοί αυτοί μηχανισμοί δεν λειτουργούν ικανοποιητικά, τότε προκαλούνται διάφορες ασθένειες. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο ήταν αναγκαίο οι βιοεπιστήμονες να χαρτογραφήσουν τον ρόλο των διάφορων πρωτεϊνών στο σώμα των έμβιων όντων. Η GFP βοήθησε τις βιοεπιστήμες στον τομέα αυτό μέσω ποικίλων φθοριζόντων πρωτεϊνικών προϊόντων.

Με τη χρήση τεχνικών DNA, οι ερευνητές μπορούν τώρα να συνδέσουν την GFP με άλλες ενδιαφέρουσες, αλλά αόρατες, πρωτεΐνες. Η GFP με αυτό τον τρόπο γίνεται ιχνοδείκτης φθορισμού που επιτρέπει την παρακολούθηση, τη θέση και τις διασυνδέσεις στις ιχνοθετημένες πρωτεΐνες.

Οι επιστήμονες μπορούν επίσης με τη βοήθεια της GFP να παρακολουθήσουν την πορεία και κατάληξη διαφόρων κυττάρων, τις βλάβες σε νευρικά κύτταρα κατά την ασθένεια Alzheimer's ή πώς δημιουργούνται τα β-κύτταρα (beta cells), που παράγουν την ινσουλίνη, στο πάγκρεας ενός αναπτυσσόμενου εμβρύου. Σε ένα επίσης πρωτοποριακό πείραμα, οι ερευνητές πέτυχαν να ιχνοθετήσουν διάφορα νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο ενός ποντικού με ένα καλειδοσκόπιο από χρώματα.

Η ποικιλία των γενετικών μεταλάξεων φαίνεται από τη σχεδίαση μιας ακτής του San Diego με ζωντανά βακτήρια στα οποία εκφράζονται 8 διαφορετικά χρώμα φθοριζουσών πρωτεϊνών (από το αντίστοιχο άρθρο για την GFP της Wikipedia).	Δύο όψεις της υδρομέδουσας Aequorea victoria από το Friday Harbor, Washington. Copyright Claudia E. Mills 1999:  Bioluminescence of Aequorea, a hydromedusa. Electronic internet document available at http://faculty.washington.edu/cemills/Aequorea.html. Published by the author, web page established June 1999, last updated (see date at end of page).

Οι ερευνητές

Osamu Shimomura (Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, MA, USA and Boston University Medical School, MA, USA)

Γεννήθηκε στο Τόκυο το 1928. Διδακτορικό στην Οργανική Χημεία 1960 από το Nagoya University, Japan. Ομότιμος καθηγητής στο MBL

Martin Chalfie (Columbia University, New York, NY, USA)

Γεννήθηκε στος ΗΠΑ το 1947, μεγάλωσε στο Σικάγο. Διδακτορικό σε Νευροβιολογία 1977, Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ (Harvard University). William R. Kenan, Jr. Καθηγητής (Professor) στις Βιολογικές Επιστήμες (Biological Sciences) στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια, Νέα Υόρκ. (Columbia University, New York, NY, USA) από το 1982.

Roger Y. Tsien (University of California, San Diego, La Jolla, CA, USA)

Γεννήθηκε το 1952 στη Νέα Υόρκη. Διδακτορικό στην Φυσιολογία το 1977 από το Πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ (Cambridge), Μ. Βρετανία. Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, San Diego, La Jolla, CA, USA.