Nobelpreis: Fluoreszierendes Protein GFP revolutionierte die Biologie

Eine Revolution in der Biologie löste die Nutzung des ursprünglich aus Quallen isolierten "Grün Fluoreszierende Protein" (GFP) ab dem Ende der 1990er Jahre aus, sagte Molekularbiologe Jürgen Knoblich vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien am Mittwoch gegenüber der APA. Durch das Protein werden verschiedene Vorgänge in Zellen, Geweben und Organen direkt sichtbar und können über lichtempfindliche Detektoren sogar maschinell quantifiziert werden.

Will man ein bestimmtes Protein untersuchen, etwa wo es hergestellt wird, mit wem es "zusammenarbeitet", wie es abgebaut wird, etc., muss man das für seine Produktion verantwortliche Gen mit dem für GFP verantwortlichen Gen koppeln und dieses Konstrukt dann in Zellen einbauen.
Egal wann und wo das fragliche Protein produziert und wohin es transportiert wird, es hängt stets der fluoreszierende Partner daran.

Das GFP, dessen Entdeckung und Nutzbarmachung heuer mit dem Chemie-Nobelpreis belohnt wurde, lässt sich aber auch an Regulationsmechanismen der DNA koppeln. So zeigt die Produktion des bei Belichtung mit einer bestimmten Frequenz aufleuchtenden Stoffes an, dass ein bestimmtes Gen in Gewebe gerade aktiv ist. In mehr oder weniger durchsichtigen Organismen können so Vorgänge live und am unversehrten, lebenden Objekt verfolgt werden.Etwa in Zebrafischen oder oder Fruchtfliegen ist das möglich. In größeren Organismen müssen zuvor beispielsweise Gewebeschnitte gemacht werden.

In der Medizin lassen sich so Krankheitsentstehung und -verläufe bis hin zur Entwicklung von Krebs beobachten. Ein weiterer Vorteil des GFP und seiner späteren, künstlichen Varianten ist die Möglichkeit der automatischen Auswertung. Besonders wenn in einem Labor viele Proben für eine statistische Auswertung anfallen, werden ganze Serien automatisch gescannt.

Ob überhaupt und wie stark eine Probe fluoresziert, kann über Sensoren ausgewertet werden. Der Experimentator muss sich nicht selbst ans Mikroskop setzen. Einzelne Beispiele für wichtige Entdeckungen, die mit Hilfe von GFP gelangen, sind laut Knoblich kaum anzuführen, da die Methode bei so vielen Arbeiten mitgespielt hat und mitspielt.
In seinem eigenen Arbeitsbereich gelang erst kürzlich die vielbeachtete Aufklärung der sogenannten asymmetrischen Zellteilung. "Auch das wäre ohne GFP nicht oder nicht so leicht gelungen", so Knoblich.