الزرد هو نموذج قوي للفقاريات لدراسات التنمية وعلم الوراثة1،2. يشترك الزرد والبشر في التماثل الجيني العالي (70٪ من الجينات مشتركة مع الجينوم البشري) ، مما يسمح باستخدامه كنموذج للأمراض البشرية3. في الزرد ، من الشائع جدا اكتشاف أنماط التعبير عن جينين وعلاقتهما المكانية. تم استخدام الكيمياء الهيستولوجية المناعية لأول مرة في عام 1941 للكشف عن مسببات الأمراض في الأنسجة المصابة عن طريق تطبيق الأجسام المضادة التي تحمل علامة FITC4. يتم تمييز البروتين المستهدف في قسم الأنسجة أولا بجسم مضاد أولي ، ثم يتم تمييز القسم بجسم مضاد ثانوي ضد أنواع الغلوبولين المناعي المضيف للجسم المضاد الأساسي. تلطيخ الأجسام المضادة هو نهج قوي للكشف عن توطين البروتينات ، والذي يوفر دقة بصرية عالية على المستوى داخل الخلايا. ومع ذلك ، فإن عدد الأجسام المضادة المتاحة محدود للغاية في الزرد. أظهرت دراسة حديثة أن ما يقرب من 112000 جسم مضاد متاح تجاريا للفئران. ومع ذلك ، فقد ثبت أن عددا قليلا جدا من الأجسام المضادة يمكن الاعتماد عليها في الزرد5.
بدلا من ذلك ، في الزرد ، تم تطبيق التهجين في الموقع على نطاق واسع لتحليل نمط التعبير الجيني. تم استخدام هذه الطريقة لأول مرة لتقييم التعبير الجيني في أجنة ذبابة الفاكهة في ثمانينيات القرن العشرين 6,7 ، ومنذ ذلك الحين ، تم تطوير هذه التكنولوجيا وتحسينها باستمرار. في البداية ، تم استخدام مجسات الحمض النووي ذات العلامات الإشعاعية للكشف عن نسخ mRNA. ومع ذلك ، كانت الدقة المكانية منخفضة نسبيا ، وكانت هناك مخاطر صحية محتملة ناجمة عن النشاط الإشعاعي. بعد ذلك ، يعتمد التهجين في الموقع على مجسات الحمض النووي الريبي الموسومة بالديجوكسيجينين (DIG) أو الفلوريسئين (Fluo) ، والتي يتم اقترانها بالفوسفاتيز القلوي (AP) أو يتم اكتشافها بواسطة تضخيم إشارة التيراميد الفلوري (TSA) 8,9. على الرغم من استخدام TSA للكشف عن جينين أو ثلاثة جينات ، إلا أن وضع العلامات على DIG لتحقيقات الحمض النووي الريبي والأجسام المضادة المترافقة antiDIG AP لا تزال مناهج حساسة للغاية ومستقرة ومستخدمة على نطاق واسع للتهجين في الموقع. لذلك ، فإن الأجسام المضادة التجارية جنبا إلى جنب مع المجسات في الموقع التي تحمل علامة DIG مفيدة لتوفير نظرة ثاقبة حول توطين البروتين والتعبير عن جين واحد.
لا يمكن للأجنة الكاملة أن تكشف عن العلاقة المكانية بين الجينات بسبب الدقة البصرية المنخفضة ، على الرغم من أن أجنة الزرد صغيرة وشفافة10. وبالتالي ، فإن التقسيم ضروري لتحليل أنماط التعبير عن الجينات على المستوى داخل الخلايا. تم استخدام التشريح بالتبريد على نطاق واسع في الزرد لأنه سهل الأداء ويمكن أن يحافظ على المستضد بشكل فعال. لذلك ، يوفر التهجين في الموقع جنبا إلى جنب مع الكيمياء الهيستولوجية المناعية في عمليات التبريد لأسماك الزرد طريقة قوية لتحليل أنماط التعبير لجينين. تم تطبيق مزيج من التهجين في الموقع والكيمياء المناعية على الزرد11. ومع ذلك ، تم استخدام علاج البروتيناز K لتعزيز تغلغل المسبار على حساب سلامة المستضد. للتغلب على هذا القيد ، يستخدم هذا البروتوكول التسخين للحث على استرجاع المستضد. لا ينطبق هذا البروتوكول فقط على الأجنة ذات المراحل المختلفة وأقسام الأنسجة ذات السماكات المختلفة (أقسام الرأس 14 ميكرومتر وأقسام الحبل الشوكي 20 ميكرومتر) ، ولكن تم التحقق منه أيضا باستخدام الجينات المعبر عنها في عضوين ، بما في ذلك الرأس والحبل الشوكي.
سوف تصف هذه المقالة كيفية الجمع بين التهجين في الموقع وتلطيخ الأجسام المضادة في أجنة الزرد في عمليات التبريد. يتم إثبات تنوع هذا البروتوكول باستخدام عدد من تركيبات التهجين والكيمياء الهيستولوجية المناعية في الموقع ، بما في ذلك مجسات التهجين في الموقع لخليتين عصبيتين مختلفتين. هذه الطريقة مناسبة للكشف عن mRNA والبروتين في مناطق مختلفة والأجنة من مختلف الأعمار ، وكذلك أنماط التعبير عن جينين.