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miércoles, 8 de octubre de 2008

La Revolución Verde Fluorescente...de la Medusa al Nobel

Os dejo hoy una entrada antigua de mi blog...quien me iba a decir cuando la escribía que hoy, los participantes de esta historia, son premios Nobel de Química.

Cuando Osamu Shimomura trabajaba en el laboratorio del sótano de su casa en Princeton, no era consciente de la relevancia que adquirirían sus estudios. Corría el año 1960 y la motivación que lo sacó de Japón era el estudio de la bioluminiscencia de una medusa, Aequorea victoria. Tras capturar unos cuantos ejemplares en Friday Harbor (Washington), y homogeneizar los pequeños compartimentos fluorescentes de la medusa, comenzó a desvelar los secretos de la fluorescencia. Observó que cuando se producía luminiscencia se liberaba calcio. Este calcio se unía a una proteína que denominó Aequorin, produciéndose luz azul. Pero la luz azul era rápidamente absorbida por otra proteína, que emitía en verde, a la que (haciendo uso de su gran imaginación para los nombres) llamo proteína verde fluorescente (Green Fluorescent Protein)

Shimomura dió el primer paso, pero fue Douglas Prasher en 1987 quien vió el gran uso que se podía sacar de esta proteína y encendió la chispa de la revolución que nos ocupa. Las proteínas no se pueden ver al microscopio, y por lo tanto saber de su localización era imposible, pero ¿que ocurriría si nuestra proteína fluoreciera?, si le añadiéramos la pequeña GFP a nuestra proteína iría con una pequeña linterna, mostrándonos que lugar ocupa en cada momento. Ahora el reto era generar nuestra proteína problema fusionada a la GFP. Para ello habría que incluir su secuencia, justo antes del codon de STOP de la anterior proteína, y rezar para que saliera un TODO, que la “cola” que le añadíamos no interfiriera, y que por supuesto fluoreciera tras irradiarla con luz azul…y aunque era complicado el reto salió adelante.

En 1992 en el National Cancer Institute Prasher consiguió clonar la GFP en bacterias, y quería introducirla como marcador para células tumorales, pero su financiación era limitada (así es la ciencia amigos) y tuvo que ceder el relevo a Marty Chalfie, de la universidad de Columbia. Marty, con las manos de Ghia Euschirken y la GFP de Prasher, consiguió introducir el gen en E.Coli y sacar la siguiente foto en un Science de 1994:

En la foto se ve una placa de cultivo, donde las bacterias de la derecha tienen el gen de la GFP.

Pensaréis que la historia sigue con nuevas y más aplicaciones de la GFP, y estaréis en lo cierto. Pero nos faltan compañeras de viaje. Sergey A.Lukyanov dedicó gran parte de su investigación a encontrar otras proteínas similares, y las encontró, como a Aquarea, en el mar. En los corales (que no fluorecen) estaban escondidas la DsRed (adivinad el color) y Katuska ( por las manitas que la descubrieron de Ekatrina Merzlyak) que emite en el rojo lejano. Así llegamos al año 2007.

Ya sólo nos queda presentar a Roger Tsien, científico al que debemos el estudio de distintas mutaciones de la GFP (bueno, no sólo son de GFP sino también de la Dsred; en la siguiente fotografía desde mHoneydew hacia la plum provienen de Dred) que nos han dado una inmensa variedad de emisiones en distintas longitudes de onda, si necesitáis verlas, observad:

Es difícil de imaginar la cantidad de descubrimientos que se le deben a esta tecnología. Ahora podemos ver proteínas, podemos seguirlas en los distintos órganos, o ver cómo se regula su expresión. También se han puesto a punto sofisticados métodos de transmisión de energía entre fluoróforos, de forma que podamos estudiar si dos proteínas se unen directamente o no. También podemos insertarla en el genoma de virus para seguirlos, o diferenciar mutantes a los que acompañamos la mutación o el gen nuevo de la GFP.

Actualmente con la luciferasa son los marcadores por excelencia, y cuesta pensar muchos experimentos, sin contar con ellos…

Y no han dejado de contar con ellos HOY, puesto que Shimomura, Chalfie y Tsien han recibido el nobel de Química de 2008.

Os dejo con un bonito cuadro, pintado con bacterias que expresan distintos tipos de GFP y un ejercicio, encuentra al ratón transgénico…

Nota: Las fotos se han sacado del website oficial de la GFP (http://www.conncoll.edu) , wikipedia y de búsquedas en google images.


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