Zeleni fluorescentni protein (GFP) je a protein što se prirodno događa u meduzaAequorea victoria. Pročišćeni protein pojavljuje se žuto pri uobičajenoj rasvjeti, ali svijetli zeleno pod sunčevom ili ultraljubičastom svjetlošću. Protein apsorbira energetski plavu i ultraljubičastu svjetlost i emitira je kao zeleno svjetlo niže energije putem fluorescencije. Protein se koristi u molekularnoj i staničnoj biologiji kao marker. Kad se uvede u genetski kod stanica i organizama, čini se nasljednim. Zbog toga je protein ne samo koristan za znanost, nego i od interesa za stvaranje transgenih organizama, poput fluorescentnih riba kućnih ljubimaca.
Kristalna meduza, Aequorea victoria, je oboje bioluminescentno (svijetli u mraku) i fluorescentno (sjaj kao odgovor na Ultraljubičasto svijetlo). Mali foto organi koji se nalaze na suncobranu meduza sadrže luminescentni protein aekorin koji katalizira reakciju s luciferinom za oslobađanje svjetlosti. Kada aequorin komunicira s Ca2+ iona, stvara se plavi sjaj. Plavo svjetlo isporučuje energiju tako da GFP svijetli zeleno.
Osamu Shimomura proveo je istraživanje bioluminiscencije A. Viktorija u 1960-ima. Bio je prva osoba koja je izolirala GFP i odredila dio proteina koji je odgovoran za fluorescenciju. Shimomura je odsjekao užarene prstenove s Milijun meduza i procijedila ih kroz gazu kako bi dobila materijal za njegovo proučavanje. Iako su njegova otkrića dovela do boljeg razumijevanja bioluminiscencije i fluorescencije, ovaj divlji tip zelenog fluorescentnog proteina (GFP) bio je previše težak za dobivanje praktične primjene. Godine 1994. bio je GFP klonirani, što ga čini dostupnim za upotrebu u laboratorijima širom svijeta. Istraživači su pronašli načine da se poboljšaju na izvornom proteinu kako bi on mogao da svijetli drugim bojama, svijetli jarko i na specifične načine komunicira s biološkim materijalima. Ogroman utjecaj proteina na znanost doveo je do Nobelove nagrade za kemiju za 2008., dodijeljene Osamu Shimomura, Marty Chalfie i Roger Tsien za "otkriće i razvoj zelenog fluorescentnog proteina, GFP.”
Nitko zapravo ne zna funkciju bioluminiscencije ili fluorescencije u kristalnoj žele. Roger Tsien, američki biokemičar koji je dijelio Nobelovu nagradu za kemiju za 2008. godinu, nagađao je meduze bi mogle promijeniti boju svoje bioluminiscencije od promjene pritiska koji se mijenja njegova dubina. Međutim, populacija meduza u luci Washington u Washingtonu pretrpjela je kolaps, što otežava proučavanje životinje u njenom prirodnom staništu.
Iako je značaj fluorescencije za meduze nejasan, učinak koji je protein imao na znanstvena istraživanja je nevjerojatan. Male fluorescentne molekule obično su toksične za žive stanice i negativno utječu na vodu, ograničavajući njihovu upotrebu. GFP se, s druge strane, može koristiti za gledanje i praćenje proteina u živim stanicama. To se postiže ulaskom u gen za GFP do gena proteina. Kad se protein napravi u stanici, na nju se pričvršćuje fluorescentni marker. Svjetlo u stanici čini bjelančevin sjaj. Fluorescentna mikroskopija koristi se za promatranje, fotografiranje i snimanje živih stanica ili unutarćelijskih procesa bez ometanja istih. Ova tehnika djeluje na praćenje virusa ili bakterija dok inficira stanicu ili na označavanje i praćenje stanica raka. Ukratko, kloniranje i rafiniranje GFP-a omogućili su znanstvenicima ispitivanje mikroskopskog živog svijeta.
Poboljšanja GFP-a učinila su ga korisnim kao biosenzor. Modificirani proteini djeluju kao molekularni strojevi koji reagiraju na promjene u pH ili koncentracija iona ili signal kada se proteini vežu jedan za drugoga. Protein može signalizirati / uključiti neovisno o tome fluorescira li ili može emitirati određene boje, ovisno o uvjetima.
Znanstveno eksperimentiranje nije jedina upotreba zelenog fluorescentnog proteina. Umjetnik Julian Voss-Andreae stvara proteinske skulpture temeljene na strukturi GFP-a u obliku bačve. Laboratoriji su GFP ugradili u genom raznih životinja, neke za upotrebu kao kućni ljubimci. Yorktown Technologies postala je prva tvrtka koja je plasirala fluorescentne zebrefe pod nazivom GloFish. Živo obojene ribe prvobitno su razvijene za praćenje zagađenja vode. Ostale fluorescentne životinje uključuju miševe, svinje, pse i mačke. Na raspolaganju su i fluorescentne biljke i gljivice.