211service.com
A Nobel for Illuminating Biology
De 2008 Nobelpriset i kemi har tilldelats tre forskare för att ha upptäckt och utvecklat ett glödande manetprotein som har revolutionerat biologi och medicin. Priset, som tillkännagavs i morse, erkänner Osamu Shimomura från Marine Biological Laboratory, i Woods Hole, MA; Martin Chalfie vid Columbia University i New York; och Roger Y. Tsien från University of California, San Diego, för deras arbete med grönt fluorescerande protein (GFP).
Upplysande biologi: Tre kemister tilldelades årets Nobelpris i kemi för sitt arbete med grönt fluorescerande protein (GFP), en avbildningsmärkning som kommer från maneten Aequorea victoria (bilden ovan).
Denna avbildningsetikett har gjort subcellulära processer synliga under mikroskopet och belyst cellers en gång osynliga molekylära funktion. GFP har berikat biologernas förståelse för de grundläggande processerna bakom sjukdomsprogression och normal biologi. Nobelstiftelsens tillkännagivande beskriver GFP som ett av de viktigaste verktygen som används inom samtida biovetenskap, och tillägger att med hjälp av GFP har forskare utvecklat sätt att titta på processer som tidigare var osynliga, såsom utvecklingen av nervceller i hjärnan eller hur cancerceller sprids.
Det här är kemi när den är som bäst, kommenterar Bruce Bursten , ordförande för American Chemical Society. Grönt fluorescerande proteiner tillåter forskare att bokstavligen se tillväxten av cancer och studera Alzheimers sjukdom och andra tillstånd som påverkar miljontals människor.
Genom att infoga genen för GFP i organismer, inklusive bakterier, maskar och möss, kan biologer till exempel se förändringar i genuttryck i cancerceller och visualisera bildandet av proteintrassel som är ansvariga för Alzheimers. De kan också följa rörelsen av proteiner under en organisms utveckling, spåra migrerande celler och studera celldelningens mekanik i detalj.
GFP isolerades från maneten Aequorea victoria , som lyser grönt runt kanten vid omrörning. Shimomura, professor emeritus vid Woods Hole, delar årets kemipris för att ha isolerat den ansvariga molekylen sommaren 1961. Shimomura utförde ytterligare arbete med GFP under hela 1970-talet.
Till skillnad från många andra bioluminiscerande proteiner behöver GFP inte bränsle för att glöda – det omvandlar helt enkelt blått eller UV-ljus till grönt ljus. Denna kvalitet har visat sig viktig för forskare som använder GFP för att studera cellbiologi under mikroskopet eftersom det inte kräver tillsats av andra kemikalier som kan störa cellerna eller vävnaderna som studeras.
Färgglad varelse: Denna sovande apa uttrycker GFP med genen för det muterade Huntington-proteinet. Dessa djur används av forskare för att studera Huntingtons sjukdom.
Martin Chalfie , nu ordförande för avdelningen för biologiska vetenskaper vid Columbia University, var den första som visade GFP:s värde som en genetisk etikett. Chalfie insåg att om genen för GFP kunde kopplas till genen för ett annat protein, så skulle det vara möjligt att se den genen slås på under mikroskopet. 1994 visade Chalfie tekniken i en liten mask som heter C. elegans , som har färre än tusen celler. Han fäste GFP-genen till en del av en C. elegans gen som bara uttrycks i sex av djurets celler; under ett mikroskop glödde dessa sex celler grönt.
Chalfies arbete visade att GFP kunde berätta för biologer om en cell uttryckte en viss gen. Roger Y. Tsien , en professor i biokemi vid University of California, San Diego, byggde på arbetet från både Shimomura och Chalfie genom att utveckla många varianter av GFP, som var och en lyser i olika färger, vilket gör att forskare kan spåra olika biologiska processer inom samma cell. Genom att experimentera med variationer i sekvensen av GFP-genen utvecklade Tsien proteiner som fluorescerar i nyanser av blått och gult. Efter att ryska forskare utvecklat ett komplext rött fluorescerande protein skapade Tsien också en enklare att använda version.
Det är absolut nödvändigt för forskare att kartlägga och förstå rollen för olika proteiner och deras interaktioner i realtid i kroppen, säger Elias Zerhouni, chef för National Institutes of Health, i ett uttalande. Att förstå hur detta proteinmaskineri inte fungerar kommer att öka vår kunskap om potentiella orsaker till sjukdom och sjukdom och kanske leda till bättre behandlingar.