Zeleni fluorescentni protein (GFP) je a beljakovine ki se naravno pojavlja v meduzeAequorea victoria. Očiščeni protein se ob običajni razsvetljavi zdi rumen, vendar sveti zeleno pod sončno ali ultravijolično svetlobo. Protein absorbira energijsko modro in ultravijolično svetlobo in jo oddaja kot nizko energijsko zeleno svetlobo s fluorescenco. Protein se uporablja v molekularni in celični biologiji kot marker. Ko se vnese v genetski zapis celic in organizmov, je deden. Zaradi tega beljakovine niso samo koristne za znanost, temveč so zanimive za izdelavo transgenih organizmov, kot so fluorescentne hišne ribe.
Kristalne meduze, Aequorea victoria, je oboje bioluminiscentno (sveti v temi) in fluorescentno (sijaj kot odgovor na ultravijolična svetloba). Majhni foto organi, nameščeni na dežniku meduze, vsebujejo luminiscenčni beljakovinski aekorin, ki katalizira reakcijo z luciferinom, da sprosti svetlobo. Ko aequorin deluje s Ca2+ ioni, nastane modri sijaj. Modra svetloba daje energijo, da postane GFP svetleč.
Osamu Shimomura je izvedel raziskave bioluminiscencije A. victoria v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Bil je prva oseba, ki je izolirala GFP in določila del beljakovin, ki je odgovoren za fluorescenco. Shimomura je odrezala žareče obroče milijon meduze in jih stisnil skozi gazo, da bi pridobil material za njegovo preučevanje. Medtem ko so njegova odkritja vodila do boljšega razumevanja bioluminescence in fluorescence, je bil ta zeleni fluorescenčni protein (GFP) divjega tipa pretežko pridobiti, da bi lahko imel veliko praktične uporabe. Leta 1994 je bil GFP klonirano, zaradi česar je na voljo za uporabo v laboratorijih po vsem svetu. Raziskovalci so odkrili načine, kako izboljšati prvotni protein, da postane žareč v drugih barvah, svetleje in bolj specifično komunicira z biološkimi materiali. Ogromen vpliv beljakovin na znanost je privedel do Nobelove nagrade za kemijo za leto 2008, ki jo je podelil Osamu Shimomura, Marty Chalfie in Roger Tsien za "odkrivanje in razvoj zelenega fluorescentnega proteina, GFP. "
Nihče v resnici ne pozna funkcije bioluminescence ali fluorescence v kristalnem želeju. Roger Tsien, ameriški biokemik, ki je podelil Nobelovo nagrado za kemijo za leto 2008, je razmišljal o tem meduze bi lahko spremenile barvo svoje bioluminescence zaradi spremembe tlaka, ki se spreminja njegova globina. Vendar je populacija meduz v petkovem pristanišču v Washingtonu doživela zlom, zaradi česar je bilo težko preučiti žival v njenem naravnem habitatu.
Medtem ko je pomen fluorescence za meduze nejasen, učinek beljakovin na znanstvene raziskave je osupljiv. Majhne fluorescentne molekule so običajno strupene za žive celice in negativno vplivajo na vodo, kar omejuje njihovo uporabo. GFP pa lahko uporabimo za ogled in sledenje beljakovin v živih celicah. To se naredi s pridružitvijo k gen za GFP do gena proteina. Ko je protein pripravljen v celici, je nanj pritrjen fluorescenčni marker. Sijaj svetlobe v celici naredi beljakovinski sijaj. Fluorescenčna mikroskopija se uporablja za opazovanje, fotografiranje in snemanje živih celic ali medceličnih procesov, ne da bi jih posegali. Tehnika deluje na sledenju virusa ali bakterij, saj okuži celico, ali na označevanju in sledenju rakavih celic. Na kratko, kloniranje in rafiniranje GFP je znanstvenikom omogočilo pregled mikroskopskega živega sveta.
Zaradi izboljšav GFP je bil uporaben kot biosenzor. Spremenjeni proteini delujejo na molekularne stroje, ki reagirajo na spremembe v pH ali koncentracija iona ali signal, ko se proteini vežejo drug na drugega. Protein lahko signalizira / izklopi, ne glede na to, ali fluorescira ali lahko oddaja določene barve, odvisno od pogojev.
Znanstveno eksperimentiranje ni edina uporaba zelenega fluorescentnega proteina. Umetnik Julian Voss-Andreae ustvarja beljakovinske skulpture, ki temeljijo na barčasto strukturi GFP. Laboratoriji so GFP vključili v genom različnih živali, nekatere za uporabo kot hišne ljubljenčke. Yorktown Technologies je postalo prvo podjetje, ki je tržilo fluorescenčne zebre z imenom GloFish. Živo obarvane ribe so bile prvotno razvite za sledenje onesnaženosti vode. Druge fluorescentne živali vključujejo miši, prašiče, pse in mačke. Na voljo so tudi fluorescentne rastline in glive.