Blog de Ciencia y Música

La revolución verde…fluorescente

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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, 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…

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.

 

Sobre el autor

Lucas Sánchez

comentarios

  • Las fotos son súper chulas, parece mentira la cantidad de cosas que se pueden hacer… Y aunque desde fuera todo esto pueda parecer trivial y una demostración más de que el hombre juega a ser Dios, lo cierto es que, como dices, realmente ha supuesto una revolución. Las técnicas que se han desarrollado gracias a estos descubrimientos han permitido una exactitud y una visualización de los procesos inauditos hasta entonces en la biología molecular, y si no pensad en los geles y en las banditas en las que se supone que están nuestras proteínas…
    Me ha sorprendido saber que todo esto es tan (relativamente) reciente, sobre todo porque hace unos añitos nosotros usamos una proteína de fusión con GFP en las prácticas de la carrera…
    Enhorabuena por el post.

  • Muchas Gracias, hace mucho ya que pensé en escribir este artículillo, pero no sacaba tiempo. Creo que historias como ésta son las que no llegan nunca a la gente, y que la relevancia que tienen son tremendas.
    Otro día le pego a la Luciferasa, que además la manejo mucho más.
    Saludos 😉

  • qué mono :P! quiero un ratón fluorescente.
    Muy interesante todo esto que nos traes.
    ¿Se podrían hacer bio-lámparas con este material y quien sabe usarse de forma eficaz para la iluminación de casa?

    • Estoy de acuerdo contigo en un punto. Los niños que viven en pueblos conservan la infancia. No te preocupes, te daré mis argumentos en una muy muy próxima entrada De momento, te adelanto que para mí se debe a que en las ciudades se está dando una excesiva prÃc³ctioen por parte de los padres.3 marzo, 2012, 22:23

    • Žēl, ka nepaspÄ“ja neviens atbildÄ“t… Biļetes parasti meklÄ“jamas BiļeÅ¡u ParadÄ«zes kasÄ“s. Dažreiz uz vietas ar’.Nākamais ir 29.06. – 12. Baha festivāls un 11.07. – Senās mÅ«zikas festivāls.Protams, mÅ«su kora koncerti – rÄ«tvakar, 9.06. , kā arÄ« Jāņa ielas republikas koncerti.

  • A ver si esta semana cuelgo un artículo similar, pero de la LUCIFERASA. He visto plantas transgénicas con luciferasa iluminarse, y en su momento me pregunté lo mismo. Además como mi padrino trabajó con alguna de éstas plantas le pedí una, pero se negó. Y con toda razón, ya que los transgénicos tienen que estar bajo barrera, que sabemos como funciona un gen en un modelo, pero no los riesgos de que pasen a otros organismos…

    Así que respondiéndote, creo que se podrían generar en un futuro, por que no..pero en todo caso con la luciferasa (ya que la gfp hay que irradiarla con UV pa que fluorezca…)

  • Hola muy bonito tu articulo, solo queria decirte que en la parte donde mecionas las variantes que ha hecho el Dr.Tsein no solo son de GFP si no de Dsred en la figura donde se muestran de las variantes, desde mHoneydew hacia la plum esas variantes provienen de Dred, y las demás de GFP, si no entra a la pagina de Tsein Lab y ahi encuentras papers sobre estas variantes. Bueno eso era todos, Ciao.

    • As they say, behind every great woman is a ___t.____..Mis_er D.A. – you get to fill in the blank! Great getting to know a little more about you, and what goes on behind the curtain at D.A.!

  • Hola muy bonito tu articulo, solo queria decirte que en la parte donde mecionas las variantes que ha hecho el Dr.Tsein no solo son de GFP, si no de Dsred en la figura donde se muestran de las variantes, desde mHoneydew hacia la plum esas variantes provienen de Dred, y las demás de GFP, si no entra a la pagina de Tsein Lab y ahi encuentras papers sobre estas variantes. Bueno eso era todos, Ciao.

  • Hoy han resuelto el Nobel de Química a favor de Osamu Shimomura y a los estadounidenses Martin Chalfie y Roger Tsien por el descubrimiento de la GFP, este artículo vuelve a estar de moda !

  • Me parece muy interesante el desarrollo que haces de la historia de GFP, por cierto viste que los descubridores/desarrolladores de la GFP, recibieron el Nobel de química. Se lo merecen no?

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Lucas Sánchez (1983)

Nací en Valencia y estudié Bioquímica en la Universidad Autónoma de Madrid. Investigué durante casi 10 años en el Centro Nacional de Biotecnología en el diseño de vacunas para enfermedades prevalentes en el tercer mundo. Durante todos aquellos años tonteé todo lo que pude con el periodismo y la divulgación científica, escribiendo para Público, Materia, Naukas y más recientemente para El País y Radio Nacional de España. Finalmente decidí montar mi propia agencia de comunicación científica: Scienseed.

Fuera del ámbito científico fui guitarrista de los Leftover Lights, banda con la que edité dos discos de estudio “Turning the lights on” (2012) y “Universe” (2014). He escrito una novela que se llama “Impostores” (2012) y, desde entonces, siempre está a puntito de salir la segunda.