INTRODUÇÃO HISTORICO SOBRE GFP (Green Fluorescent Protein)

INTRODUÇÃO HISTORICO SOBRE GFP

 GFP (Green Fluorescent Protein) é uma proteína produzida pelo cnidário Aequorea victoria que emite fluorescência na zona verde do espectro visível. O prêmio Nobel de Química de 2008 foi dado para Osamu Shimomura – pela descoberta, isolamento e identificação da Proteína Fluorescente Verde (GFP, do inglês Green Fluorescent Protein), para Martin Chalfie - pelo pioneirismo na incorporação da GFP em organismos vivos e sua utilização como marcador biológico e para Roger Tsein pela ampliação de seu uso em processos biotecnológicos e biomédicos.

No início da década de 1960, na Universidade de Princeton, Shimomura inicia seus trabalhos com o estudo da água‐viva Aequorea Victoria, que nas condições oceânicas normais diurnas fluoresce azul, e, quando agitada ou irradiada com luz azul, produz uma bioluminescência verde em organelas localizadas em seu guarda‐chuva. [pic 1]

Tsein expressou o gene da GFP anaerobicamente na E. coli e observou que na ausência de oxigênio não ocorria o fenômeno de fluorescência. No entanto, a adição de oxigênio em células vivas, ou em extratos diluídos, levava ao aparecimento do fenômeno, isto é, ocorria de novo a biossíntese proteica e, para a bioluminescência, o oxigênio molecular era o único cofator necessário. Como o oxigênio molecular está presente em todas as células aeróbicas, este é o motivo pelo qual ocorria o fenômeno em todos os organismos em que a GFP era expressa. A partir daí, Tsein propõe o mecanismo de formação do fluoróforo envolvendo uma reação entre os aminoácidos das posições 65, 66 e 67 da cadeia peptídica. [pic 2]

Douglas Prascher foi o primeiro pesquisador a visualizar a aplicação da GFP como marcador biológico, baseado nas seguintes propriedades:  

1. Facilidade de detecção e acompanhamento dos movimentos proteicos no interior das células na medida em que a irradiação das células com lâmpada de UV leva ao aparecimento de fluorescência;  
2. A GFP é uma proteína pequena. Normalmente, proteínas pequenas ligadas às proteínas de interesse não causam modificações em suas propriedades. Além disso, este tamanho facilitaria o acompanhamento das proteínas fundidas em organelas como nos neurônios, onde a difusão de proteínas mais volumosas é difícil;
3. A GFP, uma vez produzida na água‐viva, é fluorescente por si, não necessitando de cofatores, diferente da luciferase de vagalumes que requer ATP, magnésio e luciferina, marcador biológico bastante usados na época.

Em resumo, devido as suas propriedades fluorescentes, o gene da GFP tornou‐se um importante marcador de expressão gênica em células e tecidos. Com o auxílio desta proteína pode‐se investigar o comportamento de células e marcar tecidos, embriões e células tronco, o que tornou‐a o gene repórter mais utilizado em pesquisas biológicas, biomédicas e biotecnológicas. As figuras a seguir mostram animais obtidos por expressão do gene da GFP em células embrionárias.

[pic 3]

Primeiro humano transgênico expressado com GFP? [pic 4]

Dando um tom de informalidade em sua conferência de premiação, Chalfie exibe vários exemplos de organismos mutantes desenvolvidos a partir da expressão gênica da GFP, mas levanta a questão de que, talvez, a primeira pessoa a imaginar sua utilização para este fim tenha sido o cineasta Ang Lee, ao criar o super‐herói Hulk

        

A grande vantagem da GFP reside no fato de, como o fluoróforo faz parte da cadeia peptídica, ela não precisa de nenhum aditivo para fluorescer.