To nagroda zasłużona; odkrycie zielonego fluoryzującego białka GFP - tzw. białka reporterowego - ma szerokie zastosowanie, np. w badaniach nad przyczynami i metodami leczenia chorób neurodegeneracyjnych: Alzheimera i Parkinsona – uważa prof. Elżbieta Pyza, kierownik Zakładu Cytologii i Histologii w Instytucie Zoologii Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Osamu Shimomura jako pierwszy wpadł na pomysł, by wyizolować z meduzy gen kodujący GFP. To było genialne. Uzyskaliśmy dzięki temu możliwość wstawiania genu kodującego GFP do genomów różnych zwierząt w celu przyżyciowego lokalizowania innych białek u tych zwierząt - powiedziała profesor.

W laboratoriach naukowych gen kodujący GFP wstawiany jest do genomu muszki owocowej, myszy czy drożdży - jednak wyniki tych badań można odnieść do człowieka, zaznaczyła profesor. Badania te prowadzą nas do poznania fundamentalnych procesów występujących u wszystkich organizmów, w tym organizmu ludzkiego - powiedziała.

Białko GFP pod wpływem pobudzenia światłem ultrafioletowym fluoryzuje - emituje zielone światło. Właściwość ta jest bardzo cenna, umożliwia bowiem badaczom obserwowanie wielu innych białek w komórkach różnych organizmów, np. białek odpowiedzialnych za rozwój chorób.

W uproszczeniu wygląda to tak, że po wstawieniu genu GFP do genomu jakiegoś zwierzęcia, gen ten łączy się z tzw. promotorem innego genu kodującego inne białko - interesujące badacza. Efekt jest taki, że owo interesujące białko zostaje naznaczone przez GFP i czas jego powstania oraz miejsce w którym występuje jest widoczne dzięki zielonej fluorescencji - wyjaśniła prof. Pyza.

Naukowiec widzi wówczas pod mikroskopem to naznaczone białko jako białko świecące na zielono. Umożliwia to lokalizację poszczególnych białek w komórkach zwierząt. Na tym polega „reporterska działalność” GFP - powiedziała prof. Pyza.

Przykładowo - tłumaczyła - jeśli gen GFP wprowadzić do białek znajdujących się w komórkach naskórka myszy, skóra myszy zaczyna świecić na zielono.

Można w razie potrzeby doprowadzić do wzmocnienia sygnału fluorescencji lub jego rodzaju - poprzez manipulacje genetyczne i zamianę aminokwasów występujących w białku GFP. Naznaczone inne białko będzie wówczas fluoryzowało w innym kolorze, świecąc np. na niebiesko lub czerwono.

Obserwowanie naznaczonych białek pozwala naukowcom śledzić procesy fizjologiczne zachodzące w komórkach - w tym te, które prowadzą do rozwoju chorób. Dlatego na odkryciu Shimomury, Chalfiego i Tsiena zyskuje m.in. medycyna.

Jeśli wiemy, gdzie dane białko jest zlokalizowane - w jakich komórkach i w którym dokładnie miejscu w komórce, wszelkie obserwowane zmiany świadczą, że w komórce coś dzieje się nie tak, co może doprowadzić do zmian patologicznych i rozwoju chorób - doprecyzowała prof. Pyza.

W centrum moich zainteresowań są komórki nerwowe, czyli neurony. W moim zakładzie znakujemy GFP białka w różnych grupach neuronów w celu poznania ich struktury i funkcji - powiedziała neurobiolog.

Ma to zastosowanie w badaniach nad przyczynami i przebiegiem chorób neurodegeneracyjnych, np. Alzheimera i Parkinsona, a także w obserwowaniu mechanizmów rządzących procesami uczenia się, zapamiętywania informacji - wyjaśniła prof. Pyza.