- Det gör att vi kan studera olika budbärarämnen och signalproteiner, i vilka koncentrationer de finns, följa var de är och hur de förflyttar sig i cellen utan att störa cellfunktionen, säger han.
Anders Tengholm är forskare på Biomedicinskt centrum i Uppsala och en av dem som deltar i EXODIAB-samarbetet mellan universiteten i Uppsala och Lund.
Värdefull information
Hans forskningsfokus är betacellerna och deras förmåga, eller oförmåga, att utsöndra insulin till blodbanan. Det finns flera tekniker för att studera insulinfrisättningen som kompletterar varandra, men vissa är inte tillräckligt känsliga för att användas på enskilda celler och andra riskerar att påverka cellens arbete. Det gör inte det fluorescerande proteinet.
- Vi kan följa såväl viktiga signalämnen som själva insulinutsöndringen med hög tidsupplösning och under lång tid, upp till ett par timmar, och det ger oss mycket värdefull information om hur betacellen arbetar, konstaterar Anders Tengholm.
Tidigare osynlig mikrovärld
Upptäckten av det gröna fluorescerande proteinet (GFP) lönades med nobelpriset i kemi 2008. I betydelse har upptäckten jämförts med de första mikroskopen för 400 år sedan. De avslöjade en tidigare osynlig mikrovärld för oss precis som GFP nu gör.
Bakom upptäckten står tre forskare, Osamu Shimomura, Martin Chalfie och Roger Tsien.
Det började med Shimomura och kristallmaneten Aequorea victoria som kan producera ett grönt ljus. Shimomura lyckades isolera ett protein från maneten som lyser grönt när det bestrålas med blått ljus. Liknande protein finns även i vissa koralldjur, men många andra djur som är kända för att lysa, såsom eldflugor, lysmaskar, vissa fiskar och plankton, använder sig av en helt annan mekanism.
Identifierade genen
Nästa steg var att ta reda på vilken gen som låg bakom produktionen av manetens gröna ljus. Detta lyckades Douglas Prasher göra och när den väl var identifierad kunde Martin Chalfie överföra genen till tarmbakterier och rundmaskar som följaktligen lyste grönt.
Den tredje pristagaren, Roger Tsien, gick vidare och modifierade GFP för att framställa varianter med förbättrade egenskaper och sådana som lyser i andra färger.
90 olika nyanser
Idag finns det flera tiotal olika färgvarianter och åtskilligt fler användningsområden. Amerikanska forskare visade i tidskriften Nature 2007 hur några få färgvarianter i hjärnans nervceller hos möss kunde blandas till hela 90 olika nyanser. På så sätt kunde de få en direkt bild av hur olika hjärnceller var sammankopplade. Någon har liknat det med när en elektriker använder sladdar med olika färger för att hålla reda hur de rätt ska kopplas.
Genen som styr tillverkningen av fluorescerande protein kan sättas ihop med genen för något annat protein som man vill studera. Celler i odling eller i försöksdjur kan då fås att tillverka det proteinet fast med ett självlysande bihang. För det allra mesta påverkas inte cellerna på något annat sätt av den extra genen.
Ett av biovetenskapens viktigaste verktyg
- Den fluorescerande markören gör att proteiner som normalt är helt osynliga nu kan ses i mikroskopet. Genom belysning med laserljus på ett speciellt sätt kan vi följa vad som händer precis under cellmembranet där insulinfrisättningen sker. Utan fluorescerande markörer hade det inte varit möjligt, säger Anders Tengholm.
Maneten Aequorea victoria har använt sitt gröna ljus, riktigt till vad är oklart, i 160 miljoner år. Forskarna i bara drygt tio år men under den korta tiden har tekniken tagits i bruk i många laboratorier runt om i världen och blivit ett värdefullt verktyg för undersökningar av vad som händer i aktiva, levande celler.
- Fluorescerande proteiner är idag ett av biovetenskapens viktigaste verktyg och utgör grunden för många eleganta tekniker i forskningsfronten, menar Anders Tengholm.
Text: Tord Ajanki