GFP — białko zielonej fluorescencji

Co się właśnie stało?

Dostroiłeś długość fali wzbudzenia do optimum absorpcji GFP (~475 nm) — cząsteczka pochłonęła foton i natychmiast wyemitowała foton zielony o dłuższej fali (509 nm). Im dalej suwak od optimum absorpcji, tym słabsza emisja.

Przesunięcie Stokesa:

Emitowane światło ma zawsze dłuższą długość fali (czyli mniejszą energię) niż światło pochłonięte — część energii fotonu wzbudzającego rozprasza się jako ciepło i drgania cząsteczki, zanim reszta zostanie wyemitowana jako światło.

Co to znaczy w praktyce?

Naukowcy wszczepiają gen GFP tuż obok genu interesującego ich białka. Komórka, syntetyzując to białko, syntetyzuje razem z nim GFP — dzięki temu pod mikroskopem fluorescencyjnym widać dokładnie, gdzie w komórce białko się pojawia, jak się przemieszcza i kiedy gen jest aktywny.

Dlaczego to było odkrycie warte Nobla?

GFP (wyizolowane z meduzy Aequorea victoria) dało biologom pierwszy uniwersalny, nieinwazyjny „świecący znacznik" — wcześniej śledzenie pojedynczych białek żywej komórki było praktycznie niemożliwe. Nobel z chemii 2008 (Shimomura, Chalfie, Tsien) doceniał właśnie to narzędzie, nie samo odkrycie meduzy.

Po co Ci to na maturze:

Przesunięcie Stokesa (λ_em zawsze większe niż λ_wzb) to klucz do zadań o fluorescencji i widmach — energia emitowana jest zawsze mniejsza niż pochłonięta, bo $E \propto 1/\lambda$.

Zapamiętaj:GFP pochłania krótsze fale (niebieskie/UV), a emituje dłuższe (zielone) — λ_em > λ_wzb. To narzędzie-znacznik, nie barwnik trujący.