En 2008, Tsien,Martin Chalfie etOsamu Shimomura sont colauréats duprix Nobel de chimie« pour la découverte et le développement de laprotéine fluorescente verte, la GFP[2] ». LaGFP fut découverte initialement dans l'organisme de laméduseAequorea victoria en1962. Roger Tsien a contribué à la compréhension du mécanisme de la fluorescence de laGFP et a créé des protéines dérivées capables d'émettre d'autres longueurs d'onde (dans le jaune, le bleu, et le cyan) sous excitation. Ces protéines sont devenues des outils essentiels et courants enbiologie moléculaire etcellulaire. Une application simple de la GFP consiste à créer une protéine de fusion entre une protéine d'intérêt dont on veut suivre la localisation cellulaire et une variante de la GFP. Les applications de la GFP ont également été utilisées avec succès dans des organismes vivants, comme les souris transgénique pour la GFP.
Jeu surboîte de Petri de bactéries possédant unplasmide exprimant plusieurs GFP qui fluorescent à différentes longueurs d'onde. L'image représentant la plage de San Diego réalisée dans le laboratoire de Roger Tsien en 2006
Roger Tsien a commencé sa carrière en développant une multitude de sondes intracellulaires utilisées pour la mesure des variations de concentration de divers ions intracellulaires. Ces travaux lui ont valu une importante renommée dans les laboratoires de recherche enbiologie cellulaire : en s'équipant d'un simplemicroscope à fluorescence, il devenait possible à des laboratoires d'envisager des recherches qui étaient réservées à des laboratoires plus spécialisés d'électrophysiologie. La première sonde développée est le fura-2 en1985, qui permet de suivre les variations de concentration decalcium intracellulaire, un très importantmessager secondaire[3],[4]. Il s'agit de sondes dont les propriétés de fluorescences présentent unpoint isobestique : une longueur d'onde d'excitation dépend de la concentration en calcium tandis qu'une autre longueur d'onde dépend de la concentration de la sonde et permet d'obtenir une valeur de normalisation.
Par la suite, Tsien et son équipe ont modifié ces sondes pour pouvoir mesurer les concentrations de sodium, de potassium et lepH intracellulaire, rendant possible et plutôt facile la mesure de concentrations autrefois mesurées à l'aide de microélectrodes sélectives, d'emploi plus difficile. Par ailleurs, ces sondes respectent parfaitement l'intégrité de la cellule tandis que les techniques de microélectrodes endommagent lesmembranes des cellules à étudier au moment de la pénétration de la microélectrode.
↑Grynkiewicz, G.; Poenie, M.; and Tsien, R.Y. (1985)A new generation of CA2+ indicators with greatly improved fluorescence properties]J.Biol.Chem. 260: 3440-3450
(en)Faits saillants sur le site de lafondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — leNobel Lecture — qui détaille ses apports)
