ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन
ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन (GFP) प्रोटीन है जो जेलिफ़िश, एसेपोरिया विक्टोरिया की एक प्रजाति में होता है, जो उत्तर प्रशांत में पाया जाता है। प्रतिदीप्ति एक घटना है जिसके तहत कुछ पदार्थ प्रकाश, जैसे कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण से ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, और एक अलग, सामान्य रूप से लंबे समय तक, तरंग दैर्ध्य पर ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं। GFP द्वारा उत्पन्न हरी चमक अपेक्षाकृत उच्च-ऊर्जा नीले और पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करती है और इसे हरी रोशनी के रूप में उत्सर्जित करती है, जिसमें एक लंबी तरंगदैर्ध्य और कम ऊर्जा होती है; अदृश्य पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर यह हरे रंग की चमक देगा। जीएफपी जीवविज्ञानी के लिए विशेष रूप से रुचि रखता है, अन्य फ्लोरोसेंट प्रोटीन के विपरीत, यह अन्य अणुओं के साथ किसी भी बातचीत के लिए आवश्यकता के बिना अपने आप से फ्लोरोसेंट करता है। चूंकि यह एक प्रोटीन है जो पूरी तरह से अमीनो एसिड से बना है, इसका मतलब यह है कि जीवों को आनुवंशिक रूप से इसका उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, जिससे जीव विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को जन्म मिलता है।
Bioluminescence कई समुद्री जीवों में होता है। Aequorea विक्टोरिया के मामले में, aequorin नामक एक रासायनिक पदार्थ जब कैल्शियम आयनों के साथ मिलकर नीले प्रकाश का उत्सर्जन करता है। इस प्रकाश को तब हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन द्वारा अवशोषित किया जाता है ताकि एक हरी चमक उत्पन्न हो सके। इन पदार्थों को शामिल करने के लिए कई अन्य समुद्री जीव पाए गए हैं, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि वे इस चमक का उत्पादन करने के लिए या नीले से हरे रंग को बदलने के लिए क्यों विकसित हुए हैं। प्रायोगिक साक्ष्यों के आधार पर एक सुझाव, जो चमकाने वाले जीएफपी इलेक्ट्रॉनों को मुक्त कर सकता है, वह यह है कि जीएफपी हरे पौधों में क्लोरोफिल के समान प्रकाश-सक्रिय इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में कार्य कर सकता है।
हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन की एक जटिल संरचना होती है। फ्लोरोसेंट हिस्से को एक फ्लोरोसेंट क्रोमोफोर के रूप में जाना जाता है - इसमें तीन अमीनो एसिड, टायरोसिन, ग्लाइसिन और या तो सेरीन या थ्रेओनीन होते हैं, जो रिंग आकार में शामिल होते हैं। यह एक बेलनाकार संरचना के भीतर निहित है जो क्रोमोफोर को अन्य अणुओं के संपर्क से बचाता है, एक ऐसी विशेषता जो प्रतिदीप्ति के लिए महत्वपूर्ण है, पानी के अणुओं के साथ संपर्क के रूप में अन्यथा हरे रंग की चमक पैदा करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को भंग कर देगा।
जीएफपी आनुवांशिकी, विकासात्मक जीव विज्ञान, माइक्रोबायोलॉजी और न्यूरोलॉजी जैसे क्षेत्रों में बेहद उपयोगी साबित हुई है। यह एक जीव के भीतर विशिष्ट प्रोटीन को टैग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ताकि यह देखने के लिए कि वे कहाँ और कब व्यक्त किए जाते हैं; जीव के डीएनए का वह भाग जो ब्याज के प्रोटीन के लिए कोड किया जा सकता है, को GFP को संश्लेषित किया जा सकता है, इस प्रकार पराबैंगनी प्रकाश का उपयोग करके जीवित कोशिकाओं के भीतर प्रोटीन पर नज़र रखने की अनुमति मिलती है। इस तरह से वायरस को भी टैग किया जा सकता है, जिससे जीवित जीवों में संक्रमण की निगरानी की जा सकती है। हरे रंग के फ्लोरोसेंट प्रोटीन को भी कई अन्य रंगों में फ्लोरोसेंट करने के लिए संशोधित किया जा सकता है, नई संभावनाओं को खोल सकता है। इनमें से एक न्यूरॉन्स में व्यक्त फ्लोरोसेंट प्रोटीन के विभिन्न संयोजनों के साथ ट्रांसजेनिक चूहों का निर्माण किया गया है, जो मस्तिष्क में तंत्रिका मार्गों को विस्तार से अध्ययन करने की अनुमति देते हैं।
जीव विज्ञान के बाहर अन्य अनुप्रयोग पाए गए हैं। एक विवादास्पद विकास फ्लोरोसेंट पालतू जानवरों की इंजीनियरिंग है। हरे रंग के फ्लोरोसेंट प्रोटीन का उत्पादन करने वाले आनुवंशिक रूप से इंजीनियर जानवर बनाए गए हैं, और मछली, चूहों, सूअरों और एक खरगोश शामिल हैं।
