Biocalendrier de l'Avent

De la fluorescence en biologie

L’étude de nos tissus et cellules est ponctuée par de multiples techniques qui nous permettent d’identifier la composition et le rôle de ces derniers. L’une de ces techniques fournit des images riches en couleurs fluorescentes. Dans l’article du jour, nous revenons sur la découverte de la GFP (Green Fluorescent Protein).

Le lapin Alba génétiquement modifié avec de la GFP par la collaboration de l’artiste Edouardo Kac et la laboratoire français

La GFP a été découverte dans les années 60, par Osamu Shimomura. Il étudiait une méduse bioluminescente Aequorea victoria. Il ne se doutait pas alors de l’ampleur de cette étude.

En 1992, Douglas Prasher eut une idée géniale : utiliser la GFP pour suivre l’expression des gènes. Suite à cette idée, Martin Chalfie utilisa cette protéine afin de l’aider dans l’observation des cellules. Et Bam ! Une nouvelle technique vit le jour afin d’étudier de nombreux processus cellulaires grâce aux travaux notamment de Roger Y. Tsien. Il augmenta la puissance de cet outil révolutionnaire en mutant la GFP pour la rendre plus efficace et modifier sa couleur.

Bactéries génétiquement modifiées avec la GFP et ses dérivés produit par l’équipe de Tsien à San Diego

La découverte de la GFP valut le prix Nobel de chimie à Osamu Shimomura, Martin Chalfie et Roger Y. Tsien en 2008 (apparemment on a oublié Douglas Prasher qui avait séquencé la protéine intégralement). Ses confrères, eux l’ont tout le même gracieusement remercié en précisant que rien n’aurait eu lieu sans son travail.

Mais à quoi sert exactement cette protéine ?

On utilise GFP en fusionnant son gène in vitro au gène d’une protéine que l’on souhaite étudier. Le gène recombinant ainsi formé est réintroduit dans des cellules ou un embryon, qui va alors synthétiser la protéine de fusion fluorescente. Le gène de la GFP est nommé gène rapporteur car sa transcription est sous le contrôle de la même séquence régulatrice que la protéine d’intérêt.

Cette procédure affine grandement l’observation d’une ou plusieurs protéines dans leur environnement naturel à l’aide d’un microscope à fluorescence par exemple.

La technique «Brainbow», qui utilise des combinaisons de molécules fluorescentes de différentes couleurs pour visualiser les neurones. Lichtman et al., Nature Reviews Neuroscience 2008

Rédigé Jenny Y.

Références :

http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/prix-nobel-de-chimie-2008-une-meduse-fluorescente-recompensee-925

https://sciencetonnante.wordpress.com/2012/09/17/la-proteine-fluorescente-verte-gfp/

http://www.cnrs.fr/inc/communication/direct_labos/merola.htm

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Protéine_fluorescente_verte

https://lejournal.cnrs.fr/nos-blogs/aux-frontieres-du-cerveau/limage-de-la-semaine-les-100-couleurs-du-brainbow

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