Invaluable como marcadores para monitorear la fotosíntesis y otros procesos relacionados con la energía en las células vivas, las proteínas verdes fluorescentes GFP, descubiertas en una especie de medusa, son vitales en estudios de imágenes de resolución extremadamente alta. Los científicos descubrieron que cuando se agrega agua aEl cromóforo del GFP, la parte de la molécula que le da a la proteína su color, la fluorescencia es más estable. El agua aparentemente apaga un canal que permite que los electrones escapen, terminando así los procesos que reducen la emisión de luz fluorescente. Los hallazgos de los científicos dan una visión más precisade la física de esta proteína extremadamente útil.
Comprender cómo controlar la luz emitida por las GFP podría ayudar a los científicos a hacer que esta etiqueta de imagen científica común funcione de manera más eficiente y, tal vez, brille más intensamente cuando se usa para rastrear las reacciones dentro de las células, esencialmente aumentando el volumen de este marcador.
La proteína verde fluorescente GFP se recolectó primero de la medusa Aequorea victoria frente a la costa occidental de América del Norte y ha revolucionado la biología celular desde su descubrimiento. Esta proteína contiene una pequeña cadena de tres aminoácidos secuenciales que interactúan para dar a GFP su brillo característico. La GFP se ha utilizado en numerosos estudios como una proteína marcadora quepuede rastrear las reacciones químicas dentro de las células vivas, junto con varios otros usos.
Los científicos del Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste y sus colegas de la Universidad Estatal de Louisiana esencialmente desarmaron un modelo de GFP pieza por pieza, examinaron cada pieza y luego lo volvieron a armar para comprender cómo funciona. Usando espectroscopía de fotoelectrones de iones negativos y cálculos teóricos,crearon una sonda para identificar las estructuras exactas involucradas en el cromóforo GFP, mostrando que cuando el cromóforo encuentra moléculas de agua, las primeras moléculas estabilizan progresivamente el estado excitado del cromóforo.
Es decir, cuando se agrega agua, el estado excitado que genera fluorescencia es más estable. El agua cierra el canal a las emisiones de electrones, cerrando efectivamente los procesos electrónicos competitivos que apagan la fluorescencia. Los hallazgos de los científicos dan una visión más precisa de la físicade esta proteína extremadamente útil y podría conducir a aún más formas de explotar este valioso monitor de procesos biológicos.
Esta investigación fue apoyada por el DOE, la Oficina de Ciencias, la Oficina de Ciencias Básicas de Energía, Ciencias Químicas, Geociencias y División de Biociencias.
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Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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