Fluorescerande protein (GFP och liknande)
Fluorescerande protein är naturligt förekommande proteiner som lyser upp i bestämda färger när de belyses med ljus av en viss våglängd. Inom genetiken används de som synliga markörer för att följa var och när gener uttrycks i levande celler.
Det mest kända fluorescerande proteinet är GFP, grönt fluorescerande protein, som ursprungligen isolerades från manetarten Aequorea victoria. När GFP belyses med blått eller ultraviolett ljus avger det ett tydligt grönt sken. Det speciella är att proteinet skapar sin egen färg utan att behöva några tillsatta kemikalier, vilket gör det idealiskt för att studera levande celler.
Inom molekylärbiologin fungerar fluorescerande protein som en så kallad reportergen. Forskare kopplar samman DNA-sekvensen för GFP med en gen de vill undersöka. När den studerade genen aktiveras tillverkas även det fluorescerande proteinet, och cellen börjar lysa. På så sätt blir det möjligt att se med blotta ögat eller i mikroskop var i en organism en gen är påslagen, eller hur ett visst protein rör sig och placerar sig inuti cellen.
Ett konkret exempel: om en forskare vill veta i vilka delar av en hjärna en viss gen är aktiv, kan de märka genen med GFP. De celler som uttrycker genen lyser då grönt under mikroskopet, medan övriga förblir mörka. Tekniken har också gett upphov till spektakulära bilder, som möss där olika nervceller färgats i en hel regnbåge av nyanser, kallat Brainbow.
Genom riktade förändringar i proteinets DNA har forskare skapat en hel palett av varianter som lyser i blått, gult, rött och cyan. Det gör det möjligt att märka flera olika gener eller strukturer samtidigt och skilja dem åt med olika färger. Röda varianter har bland annat utvecklats från koraller.
Betydelsen av upptäckten är svår att överskatta. Tre forskare, Osamu Shimomura, Martin Chalfie och Roger Tsien, belönades med Nobelpriset i kemi för upptäckten och vidareutvecklingen av GFP. Idag är fluorescerande protein ett standardverktyg i laboratorier världen över, inom allt från cancerforskning och utvecklingsbiologi till studier av hur sjukdomar uppstår på cellnivå.