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Vorausschauende genetische Ansätze zur Identifizierung von Genen von Interesse durch ihre Funktion oder ihren Funktionsverlust1,2 sind ein integraler Bestandteil des Verständnisses komplexer Musterereignisse in der Entwicklung. In Verbindung mit leistungsstarken reversen genetischen Techniken, die einem immer breiteren Spektrum von Systemen und Forschern zur Verfügung stehen3-5, ist es nun möglich, Gene mit einer wichtigen funktionellen Rolle in einem Signalweg zu identifizieren und diese Funktion dann auf zellulärer Ebene und in Interaktion mit anderen Genprodukten aufzuklären. Ein Ansatz zur funktionellen Identifizierung von Genen von Interesse, der in der Vergangenheit viele wichtige Erkenntnisse erbracht hat, ist das Expressionsklonieren6,7.
Unser jüngstes Ziel8 war es, frühe linseninduktive Faktoren zu identifizieren, da gezeigt wurde, dass erste Schritte im linseninduzierten Prozess von Wirbeltieren bereits in den Gastrula-Stadien stattfinden. Zu diesem Zweck verwendeten wir das transient linsenkompetente9-tierische Kapektoderm (Stadium 11-11.510) von Xenopus-Embryonen als ansprechendes Gewebe für die Induktion und die Xenopus-Eizelle im Stadium VI als Produktionsquelle für die induzierenden Faktoren.
Das folgende Protokoll baut auf den Expression-Klonierungs- und Sib-Auswahlprotokollen von Smith und Harland6,7 auf, die auch von anderen11-13 erfolgreich verwendet werden. In unserem Oozytenexpressionssystem (das erstmals von Lustig und Kirschner14 zur Produktion von induzierenden Faktoren verwendet wurde) werden Pools von injizierten Transkripten ausgewählt und identifiziert, die in der Lage sind, die Eizellen direkt oder indirekt dazu zu bringen, Faktoren zu produzieren, die eine linseninduktive Reaktion im tierischen Kapektoderm hervorrufen. Da das System für die direkte Expression sekretierter induzierender Moleküle nützlich ist (Eizell-injizierte INHBB-mRNA bewirkt eine Mesoderminduktion bei mesoderm-kompetenten tierischen Kapektodermen8), erwarteten wir ursprünglich, dass das Screening-Verfahren vor allem für die Identifizierung parakriner Faktoren nützlich sein würde. Da wir jedoch einen nuklearen Faktor in unserem Screening (ldb18) identifiziert haben, ist klar, dass das System zur Identifizierung einer Vielzahl von Molekülen wie transkriptionellen oder translationalen regulatorischen Faktoren, miRNAs, Cofaktoren oder juxtacrinen Faktoren verwendet werden kann.