Nobelova cena za chemii: světlo pro buňky

O letošní Nobelovu cenu za chemii se podělili tři vědci - dva Američané a Japonec působící ve Spojených státech. Každý z nich přispěl k objevu, výzkumu a praktickému využití zeleného fluorescenčního proteinu, který pro biology představuje jedinečný nástroj pro studium dění v živém organismu.

VÍCE FOTOGRAFIÍ: ZDE

Laureáty jsou Osamu Šimomura, Martin Chalfie a Roger Tsien. Zelený fluorescenčí protein (GFP) má jednu nesmírně užitečnou vlastnost: když se na něj posvítí ultrafialovým světlem, začne zeleně zářit. Vědci ho dovedou "přilepit" k jiným proteinům a zviditelnit je pro pozorování v mikroskopu. Mohou tak sledovat aktivitu proteinů v organismu nebo i uvnitř jediné buňky.

Proteiny jsou pro fungování jakéhokoli organismu klíčové. Tvoří buněčnou kostru, fungují jako hlídači, kteří do buňky propustí jen vybrané molekuly, podílejí se na komunikaci buněk mezi sebou. Proteinové enzymy fungují jako katalyzátory: řídí chod veškerých chemických reakcí, které v buňkách probíhají.  Pochopení jejich funkce je proto pro biology i lékaře nesmírně důležité. Protein GFP zviditelnil například vznik neuronů ve vyvíjejícím se mozku nebo šíření rakovinných buněk v těle.

Osamu Šimomura v roce 1962 izoloval protein GFP z medúzy Aequorea victoria a objevil jeho schopnost zeleně fluoreskovat po osvícení ultrafialovým zářením.

Martin Chalfie objevil způsob, jak GFP připojit k jiným proteinům a sledovat tak jejich pohyb a aktivitu v organismu. V roce 1994 v jednom z prvních experimentů tohoto druhu obarvil šest jednotlivých buněk jinak průhledného červa Caenorhabditis elegans, což je v biologii běžně používaný modelový organismus.

Roger Y. Tsien přispěl podrobnějším pochopením toho, jak GFP fluoreskuje. A především protein upravil tak, aby vydával i světlo jiné barvy. Biologové tak dnes mají k dispozici různé varianty GFP. To jim umožňuje pozorovat více proteinů najednou a sledovat jejich interakce.

ČTĚTE TAKÉ: Nobelova cena za fyziku: narušená symetrie, Nobelova cena za objev rakoviny čípku a AIDS

Foto University of Pennsylvania, Stanford University, Reuters