W opinii polskich ekspertów, Nobel z chemii został przyznany właściwym osobom - za naukowe odkrycie o ogromnym znaczeniu.
Białko GFP (ang. green fluorescent protein, czyli zielone białko fluoryzujące) jest wytwarzane przez żyjącą u zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej meduzę Aequorea victoria. Osamu Shimomura odkrył to białko w 1962 r., a następnie - razem z dwójką innych naukowców, Martinem Chalfie i Rogerem Y. Tsienem - prowadził nad nim dalsze badania.
Chalfie wykazał, że świecące intensywnie na zielono pod wpływem ultrafioletu, złożone z 238 aminokwasów, białko GFP jest niezwykle wygodnym znacznikiem, a odpowiednia modyfikacja DNA pozwala wiązać je z innymi, dotychczas niewidocznymi białkami. Pierwszym organizmem, na którym Chalfie wypróbował swój pomysł, był mały przezroczysty nicień - Cenorhabditis elegans. Później pojawiły się świecące rybki, myszy, koty, psy, a nawet świnie.
Dzięki znakowaniu GFP, można obserwować umiejscowienie, przemieszczanie i działanie znakowanych białek. GFP pozwoliło np. śledzić los komórek nerwowych uszkodzonych przez chorobę Alzheimera, wzrost chorobotwórczych bakterii czy powstawanie wytwarzających insulinę komórek beta w trzustce rozwijającego się zarodka. Można nawet śledzić procesy zachodzące wewnątrz żywej komórki.
Świecących białek używają obecnie tysiące badaczy na całym świecie. Podczas jednego z najbardziej efektownych eksperymentów udało się oznaczyć różne komórki mózgu myszy wieloma różnymi kolorami - to zasługa Rogera Y. Tsiena, który wyjaśnił mechanizm fluorescencji GFP i otrzymał białka świecące barwami innymi niż zielona, w tym w kolorze czerwonym, śliwkowym, cytrynowym i pomarańczowym.
Oprócz badań naukowych, świecące białka stosowano również przy wykrywaniu zanieczyszczeń wody metalami ciężkimi, takimi jak arsen czy kadm, oraz materiałów wybuchowych.
Osamu Shimomura (ur. 1928), mieszkający w USA japoński uczony, badaniu białka GFP poświęcił całe swoje życie. Jako 16-latek Shimomura został na kilka tygodni oślepiony przez wybuch bomby atomowej nad Nagasaki. Po odzyskaniu wzroku zaczął studiować biochemię na Uniwersytecie w Nagoya, gdzie w 1955 r. rozpoczął pracę nad wyjaśnieniem, dlaczego niektóre z organizmów morskich świecą.
W 1960 r. Shimomura został zaproszony do USA na Uniwersytet Princeton w New Jersey. Tam skoncentrował się na zjawisku bioluminescencji u meduz z gatunku Aequoria victoria. Latem 1961 r. zebrał ok. 10 tys. tych meduz. Wycinał z nich brzegi pierścieni, które następnie wyciskał przez gazę zrobioną ze sztucznego jedwabiu, a z otrzymanego przesącza izolował białka. W 1961 r. jako pierwszy wyizolował zielone białko fluoryzujące (GFP), które - jak szacują naukowcy - istnieje na ziemi ok. 1,6 mln lat.
Według oficjalnej strony Fundacji Noblowskiej Osamu Shimomura reprezentuje USA. Według innych źródeł i agencji informacyjnych, posiada on nadal obywatelstwo japońskie. Dziennik "Japan Today" podaje na stronie internetowej, że Shimomura jest piątym japońskim laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii.
Amerykanin Martin Chalfie (ur. 1947) jako 30-latek obronił doktorat z neurobiologii na Uniwersytecie Harvarda. W 1982 r. został profesorem nauk biologicznych na Uniwersytecie Columbia. Białkiem GFP zainteresował się w 1988 r. podczas seminarium na temat zjawiska bioluminescencji organizmów żywych. W tym czasie badacz prowadził eksperymenty na maleńkim (1 mm długości) nicieniu - Caenorhabditis elegans.
Chelfie podłączył gen GFP do genu kodującego białka obecne w neuronach czuciowych C. elegans. W wyniku takiej modyfikacji komórki nerwowe robaków zaczęły świecić na zielono. Rezultaty tego eksperymentu zostały opublikowane na łamach tygodnika "Science" w 1994 r. i otworzyły drogę do praktycznego wykorzystania GFP w genetyce, biologii i biochemii.
Roger Y. Tsien (ur. 1952) to Amerykanin chińskiego pochodzenia. Jako dziecko cierpiał na astmę, dlatego wiele czasu spędzał w domu, robiąc doświadczenia chemiczne w piwnicy. W 1972 r. ukończył z wyróżnieniem studia chemiczne i fizyczne na Uniwersytecie Harvarda. Następnie pracował w laboratorium brytyjskiego Uniwersytetu Cambridge. Później przeniósł się Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley. Od 1989 r. jest profesorem na wydziale farmakologii oraz chemii i biochemii Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.
"Nagrodzenie Noblem odkrywców białka GFP to absolutnie słuszny, fantastyczny wybór. Naukowcy ci dali nam narzędzie, genialną technikę, która przyczynia się do szeregu dalszych odkryć" - powiedziała prof. Halina Gabryś z Zakładu Fizjologii i Biochemii Roślin Uniwersytetu Jagiellońskiego.
"Wykorzystując metody inżynierii genetycznej, GFP można dołączyć praktycznie do każdego innego białka, a następnie wprowadzić do komórki i śledzić, co się z tym badanym białkiem dzieje" - zwrócił uwagę prof. Krzysztof Staroń, kierownik Zakładu Biologii Molekularnej Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.
Prof. Elżbieta Pyza z Instytutu Zoologii Uniwersytetu Jagiellońskiego podkreśliła, że na odkryciu Shimomury, Chalfiego i Tsiena zyskuje m.in. medycyna. Odkrycie białka GFP ma zastosowanie w badaniach nad przyczynami i przebiegiem chorób neurodegeneracyjnych, np. Alzheimera i Parkinsona, a także w obserwowaniu mechanizmów rządzących procesami uczenia się, zapamiętywania informacji.
ab, pap, ND