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तरंगदैर्घ्य परिवर्तक के रूप में हरा प्रतिदीप्ति प्रोटीन (जीएफपी)

1990
  • Osamu Shimomura
  • Martin Chalfie
  • Roger Y. Tsien
जैव रसायन अनुसंधान में ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन के साथ प्रयोगशाला प्रयोग।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

जेलीफिश जैसे कुछ जीवों में समुद्र में विजयप्रारंभिक जैव-प्रकाशिक अभिक्रिया से नीली रोशनी उत्पन्न होती है। यह ऊर्जा फिर फोर्स्टर अनुनाद ऊर्जा स्थानांतरण (FRET) के माध्यम से एक द्वितीयक प्रोटीन, ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन (GFP) में स्थानांतरित हो जाती है। GFP नीली रोशनी को अवशोषित करता है और उसे हरी रोशनी के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है, जिससे प्रकाश का रंग प्रभावी रूप से बदल जाता है।

जीएफपी की खोज और इसके अनुप्रयोग ने कोशिका जीव विज्ञान में क्रांति ला दी। ओसामु शिमोमूरा ने 1960 के दशक में जैव-प्रकाशित फोटोप्रोटीन एक्वोरिन का अध्ययन करते हुए सबसे पहले एक्वोरिया विक्टोरिया नामक जेलीफिश से जीएफपी को पृथक किया था। एक्वोरिन कैल्शियम आयनों से जुड़ने पर नीली रोशनी उत्सर्जित करता है। शिमोमूरा ने देखा कि जेलीफिश नीली नहीं बल्कि हरी चमकती है, जिससे उन्हें जीएफपी में ऊर्जा स्थानांतरण की खोज करने की प्रेरणा मिली। जीएफपी की प्रमुख विशेषता इसका क्रोमोफोर है, जो प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के भीतर सेर-टाइर-ग्लाइसिन अनुक्रम से स्वतः उत्प्रेरित होता है। यह क्रोमोफोर एक बीटा-बैरल संरचना के भीतर सुरक्षित रहता है, जो इसे पर्यावरण से बचाता है और इसकी चमकदार प्रतिदीप्ति को संभव बनाता है।

Martin Chalfie later demonstrated that the gene for GFP could be expressed in other organisms (*E. coli* and *C. elegans*), where it would function as a fluorescent marker without needing any species-specific cofactors. Roger Tsien’s work was crucial in understanding the mechanism of chromophore formation and in engineering a vast palette of GFP variants (BFPs, CFPs, YFPs, RFPs) with different colors, improved brightness, and photostability. This toolkit allows researchers to track multiple proteins or processes simultaneously within a single living cell, a technique known as multicolor imaging. The 2008 Nobel Prize in Chemistry was awarded to Shimomura, Chalfie, and Tsien for this work.

UNESCO Nomenclature: 2401
जैव रसायन विज्ञान

Type

जैविक अणु

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • एक्वोरिया विक्टोरिया में जैवप्रकाश की खोज
  • प्रोटीन की संरचना और कार्य की समझ
  • पुनर्संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी का विकास
  • फोर्स्टर अनुनाद ऊर्जा स्थानांतरण (FRET) की खोज

आवेदन

  • जीन अभिव्यक्ति को देखने के लिए आणविक जीव विज्ञान में रिपोर्टर जीन का उपयोग किया जाता है।
  • कोशिकाओं के भीतर प्रोटीन की स्थिति और गति का अध्ययन करने के लिए उन्हें टैग करना।
  • कैल्शियम इमेजिंग (gcamp जैसे वेरिएंट के साथ)
  • दवा खोज में उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग
  • आनुवंशिक रूप से परिवर्तित चमकने वाले पालतू जानवरों (जैसे, ग्लोफिश) का निर्माण करना।

पेटेंट:

  • US5491084A
  • US6146826A

संभावित नवाचार विचार

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संबंधित शब्द: जीएफपी, हरा फ्लोरोसेंट प्रोटीन, एक्वोरिया विक्टोरिया, फ्लोरोसेंस, एफआरईटी, रिपोर्टर जीन, प्रोटीन टैगिंग, क्रोमोफोर, ओसामु शिमोमूरा, रोजर त्सिएन।

ऐतिहासिक संदर्भ

तरंगदैर्घ्य परिवर्तक के रूप में हरा प्रतिदीप्ति प्रोटीन (जीएफपी)

1987
1990
1990
1990
1997
2000
1983
1988
1990
1990
1997
2000
2008

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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