Osamu Shimomura découvre la GFP
En 1962, Shimomura isole de la méduse Aequorea victoria une protéine qui fluoresce dans la couleur verte lorsqu’elle est soumise à une lumière UV : la GFP. Il montre que cette protéine possède un chromophore particulier, c’est-à-dire un groupe chimique qui absorbe et émet de la lumière.
Ainsi quand on soumet la GFP à une lumière UV le chromophore de la GFP passe dans un état excité puis restitue cette énergie en émettant un photon afin de revenir à son état fondamental ; cette désexcitation se réalise dans la longueur d’onde du vert.
Martin Chalfie utilise la GFP comme traceur
En 1990, après isolement du gène codant pour la GFP, Chalfie et son équipe injectent ce gène au sein de la bactérie Escherichia Coli qui se met à produire de la GFP. La bactérie E. Coli brille alors d’un vert intense quand elle est irradiée par une lumière UV.
En 1994, l’étape suivante est l’insertion de ce gène au niveau des neurones impliqués dans la perception tactile du ver C. elegans. Les résultats sont publiés dans le journal « Science » en Février 1994, sur la couverture apparaissent alors lesdits neurones illuminés d’une couleur verte intense.
Cette méthode non invasive se multipliera dans les années à venir pour l’observation interne du vivant microscopique.
Roger Y. Tsien créé une palette de couleur de la GFP
Tsien développe des GFP capables d’émettre plus longtemps, plus intensément, et à des couleurs différentes. L’énorme intérêt de cette découverte est la faculté de pouvoir suivre simultanément le trajet de différentes protéines en affectant à chaque protéine une couleur différente. Ainsi, Tsien facilite par cette innovation l’étude des interactions entre protéines.
Il s’intéresse donc au chromophore de la GFP, que l’on sait être formé des trois acides aminés en position 65-66-67. Par des échanges astucieux des différents acides aminés de la GFP, Tsien et son équipe parviennent à créer des variantes de la GFP émettant dans différentes teintes de bleu, de jaune et de rouge.
Une expérience impressionnante, nommée "the brainbow" (brain -cerveau- et rainbow -arc-en-ciel) et publiée dans Nature en 2007, consiste en la modification génétique des cellules nerveuses du cerveau d’une souris afin qu’elles produisent différentes couleurs. Elle montre la possibilité de suivre les fibres nerveuses à partir de différentes cellules individuelles au sein du réseau dense du cerveau de la souris.
Référence :
http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/info.html
http://www.conncoll.edu/ccacad/zimmer/GFP-ww/GFP-1.htm
http://www.rcsb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb42_1.html