Zaļais fluorescējošais proteīns (GFP) ir olbaltumvielas kas dabiski notiek medūzasAequorea victoria. Attīrīts proteīns parastā apgaismojumā parādās dzeltenā krāsā, bet saules vai ultravioletā gaismā tas mirdz spilgti zaļā krāsā. Olbaltumviela absorbē enerģiski zilo un ultravioleto gaismu un izstaro to kā zemākas enerģijas zaļo gaismu caur fluorescenci. Olbaltumvielu izmanto kā molekulu un šūnu bioloģiju. Kad tas tiek ieviests šūnu un organismu ģenētiskajā kodā, tas ir iedzimts. Tas ir padarījis olbaltumvielas ne tikai noderīgas zinātnei, bet arī interesē tādu transgēnu organismu veidošanos kā, piemēram, fluorescējošas lolojumdzīvnieku zivis.
Medūza kristāla, Aequorea victoria, ir gan bioluminiscējošs (mirdz tumsā) un fluorescējošs (mirdz, reaģējot uz ultravioletā gaisma). Nelieli fotoorgāni, kas atrodas uz medūzas lietussargu, satur luminiscējošu olbaltumvielu ekvorīnu, kas katalizē reakciju ar luciferīnu, lai atbrīvotu gaismu. Kad aequorin mijiedarbojas ar Ca2+ joniem, rodas zils mirdzums. Zilā gaisma piegādā enerģiju, lai GFP kļūtu zaļgani.
Osamu Shimomura veica pētījumus par A. Viktorija 60. gados. Viņš bija pirmais, kurš izolēja GFP un noteica olbaltumvielu daļu, kas atbild par fluorescenci. Shimomura nogrieza kvēlojošos gredzenus no miljons medūzas un izspieda tās caur marli, lai iegūtu materiālu viņa pētījumam. Kamēr viņa atklājumi ļāva labāk izprast bioluminiscenci un fluorescenci, šo savvaļas tipa zaļo fluorescējošo proteīnu (GFP) bija pārāk grūti iegūt, lai to varētu praktiski pielietot. 1994. gadā GFP bija klonēts, padarot to pieejamu izmantošanai laboratorijās visā pasaulē. Pētnieki atrada veidus, kā uzlabot sākotnējo proteīnu, lai tas spīdētu citās krāsās, mirdzētu spilgtāk un specifiskā veidā mijiedarbotos ar bioloģiskajiem materiāliem. Olbaltumvielu milzīgā ietekme uz zinātni noveda pie 2008. gada Nobela prēmijas ķīmijā, ko piešķīra Osamu Shimomura, Marty Chalfie un Rodžers Tsien par "zaļā fluorescējošā proteīna atklāšanu un attīstību, GFP. "
Neviens faktiski nezina bioluminiscences vai fluorescences funkcijas kristaliņā. Rodžers Tsiens, amerikāņu bioķīmiķis, kurš dalīja 2008. gada Nobela prēmiju ķīmijā, prātoja medūzas, iespējams, varētu mainīt savas bioluminiscences krāsu no mainīgā spiediena izmaiņām tā dziļums. Tomēr medūzu populācija piektdienas ostā Vašingtonā cieta sabrukumu, apgrūtinot dzīvnieka izpēti tā dabiskajā dzīvotnē.
Kaut arī fluorescences nozīme medūzā nav skaidra, olbaltumvielu ietekme uz zinātniskajiem pētījumiem ir satriecoša. Mazas fluorescējošas molekulas mēdz būt toksiskas dzīvām šūnām un negatīvi ietekmēt ūdeni, ierobežojot to izmantošanu. Savukārt GFP var izmantot, lai redzētu un izsekotu olbaltumvielas dzīvās šūnās. Tas tiek darīts, pievienojoties gēns GFP proteīna gēnam. Kad olbaltumvielas tiek izgatavotas šūnā, tam tiek pievienots dienasgaismas marķieris. Spīdot gaismai šūnā, proteīns mirdz. Fluorescences mikroskopija tiek izmantots dzīvo šūnu vai starpšūnu procesu novērošanai, fotografēšanai un filmēšanai, tos neiejaucoties. Šis paņēmiens darbojas, lai izsekotu vīrusu vai baktērijas, jo tas inficē šūnu, vai lai marķētu un izsekotu vēža šūnas. Īsumā, GFP klonēšana un rafinēšana ļāva zinātniekiem izpētīt mikroskopisko dzīvo pasauli.
GFP uzlabojumi ir padarījuši to noderīgu kā biojutītāju. Modificētie proteīni darbojas kā molekulāras mašīnas, kas reaģē uz izmaiņām pH vai jonu koncentrācija vai signāls, kad olbaltumvielas saistās viena ar otru. Olbaltumviela var signālu izslēgt / ieslēgt atkarībā no apstākļiem, vai tas fluorescē vai izstaro noteiktas krāsas.
Zinātniskie eksperimenti nav vienīgais zaļās fluorescējošās olbaltumvielas lietojums. Mākslinieks Džulians Voss-Andreae rada olbaltumvielu skulptūras, pamatojoties uz mucas formas GFP struktūru. Laboratorijas ir iestrādājušas GFP dažādu dzīvnieku genomā, daži izmantojami kā mājdzīvnieki. Yorktown Technologies kļuva par pirmo uzņēmumu, kas tirgoja dienasgaismas zebrafish ar nosaukumu GloFish. Spilgtas krāsas zivis sākotnēji tika izstrādātas, lai izsekotu ūdens piesārņojumam. Pie citiem fluorescējošiem dzīvniekiem pieder peles, cūkas, suņi un kaķi. Ir pieejami arī dienasgaismas augi un sēnītes.