Žalias fluorescencinis baltymas (GFP) yra baltymas kuri natūraliai atsiranda medūzaAequorea victoria. Išgrynintas baltymas atrodo gelsvas įprastame apšvietime, tačiau saulės ar ultravioletinėje šviesoje jis šviečia ryškiai žaliai. Baltymai sugeria energetinę mėlyną ir ultravioletinę šviesą ir skleidžia ją kaip žemesnės energijos žalią šviesą per fluorescenciją. Baltymas naudojamas kaip molekulinė ir ląstelių biologija. Kai jis įvedamas į ląstelių ir organizmų genetinį kodą, jis yra paveldimas. Tai padarė baltymus ne tik naudingais mokslui, bet ir domina transgeninių organizmų, tokių kaip fluorescencinės naminių žuvų, gamybą.
Krištolinė medūza, Aequorea victoria, yra abu bioliuminescencinis (švyti tamsoje) ir fluorescencinis (švyti reaguodama į ultravioletinė šviesa). Mažuose fotoorganuose, esančiuose medūzų skėtyje, yra luminescencinis baltymo ekvorinas, kuris katalizuoja reakciją su luciferinu, kad išlaisvintų šviesą. Kai aequorin sąveikauja su Ca2+ jonai, susidaro mėlynas švytėjimas. Mėlyna šviesa suteikia energijos, kad GFP švytėtų žalia spalva.
Osamu Shimomura atliko bioliuminescencijos tyrimus A. pergalė septintajame dešimtmetyje. Jis buvo pirmasis asmuo, kuris išskyrė GFP ir nustatė baltymo dalį, atsakingą už fluorescenciją. Shimomura nupjovė žėrinčius žiedus milijonas medūzas ir išspaudė jas per marlę, kad būtų gauta medžiaga jo tyrimui. Nors jo atradimai leido geriau suprasti bioliuminescenciją ir fluorescenciją, šį laukinio tipo žalią fluorescencinį baltymą (GFP) buvo per sunku gauti, kad būtų galima praktiškai pritaikyti. 1994 m. GFP buvo klonuotas, todėl jį galima naudoti laboratorijose visame pasaulyje. Tyrėjai atrado būdus, kaip pagerinti pirminį baltymą, kad jis būtų švytėjęs kitomis spalvomis, švytėtų ryškiau ir sąveikautų su biologinėmis medžiagomis. Didžiulis baltymų poveikis mokslui paskatino 2008 m. Nobelio chemijos premiją, įteiktą Osamu Shimomura, Marty Chalfie ir Roger Tsien už „žaliojo fluorescencinio baltymo atradimą ir vystymą“ GFP “.
Niekas iš tikrųjų nežino bioliuminescencijos ar fluorescencijos funkcijos kristaliniame želė. Rogeris Tsienis, amerikiečių biochemikas, pasidalinęs 2008 m. Nobelio chemijos premija, spėliojo medūzos gali pakeisti savo bioliuminescencijos spalvą iš besikeičiančio slėgio jo gylis. Tačiau medūzų populiacija Penktadienio uoste Vašingtone patyrė žlugimą, todėl buvo sunku ištirti gyvūną jo natūralioje buveinėje.
Nors neaiški fluorescencijos reikšmė medūzai, baltymų poveikis moksliniams tyrimams yra stulbinantis. Mažos fluorescencinės molekulės yra linkusios būti toksiškos gyvoms ląstelėms ir neigiamai veikiamos vandens, ribodamos jų naudojimą. Kita vertus, GFP gali būti naudojamas norint pamatyti ir sekti baltymus gyvose ląstelėse. Tai atliekama prisijungiant prie genas GFP baltymo genui. Kai baltymas gaminamas ląstelėje, prie jo pritvirtinamas fluorescencinis žymeklis. Šviečiant šviesai ląstelėje, baltymai švyti. Fluorescencinė mikroskopija naudojamas stebėti, fotografuoti ir filmuoti gyvas ląsteles ar tarpląstelinius procesus, netrukdant joms. Šis metodas skirtas virusui ar bakterijoms sekti, nes jie užkrečia ląstelę, arba žymėti ir sekti vėžio ląsteles. Trumpai tariant, GFP klonavimas ir tobulinimas leido mokslininkams ištirti mikroskopinį gyvą pasaulį.
Patobulinus GFP, jis tapo naudingu kaip biojutiklis. Modifikuoti baltymai veikia kaip molekulinės mašinos, reaguojančios į pokyčius pH arba jonų koncentracija arba signalas, kai baltymai jungiasi vienas su kitu. Baltymai gali signalizuoti arba įjungti, priklausomai nuo sąlygų, fluorescuoja ar ne, ar gali skleisti tam tikras spalvas.
Moksliniai eksperimentai nėra vienintelis žaliųjų fluorescencinių baltymų panaudojimas. Menininkas Julian Voss-Andreae kuria baltymų skulptūras pagal statinės formos GFP struktūrą. Laboratorijos įtraukė GFP į įvairių gyvūnų genomą, kai kurie naudojami kaip naminiai gyvūnai. „Yorktown Technologies“ tapo pirmąja fluorescencinių zebrinių žuvų, pavadinimu „GloFish“, rinkoje. Ryškiai spalvotos žuvys iš pradžių buvo sukurtos vandens taršai sekti. Kiti fluorescenciniai gyvūnai yra pelės, kiaulės, šunys ir katės. Taip pat yra fluorescencinių augalų ir grybų.