Name: Metabolische Markierung des entstehenden Transkriptoms in der frühen Embryogenese von Xenopus (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 46 s
Description: Lernen Sie die metabolische Markierung neuer Transkripte in Xenopus laevis Embryonen mit 5-EU zur Analyse der zygotischen Genomaktivierung. Diese Methode ermöglicht präzise zeitliche Profilierung während der frühen Embryogenese.

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<ol><li>Lee, M. T., Bonneau, A. R., Giraldez, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zygotic+genome+activation+during+the+maternal-to-zygotic+transition%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Zygotic genome activation during the maternal-to-zygotic transition.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 30, 581-613 (2014).</li>
<li>Jukam, D., Shariati, S. aM., Skotheim, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zygotic+genome+activation+in+vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Cell%22%5BJournal%5D)">Zygotic genome activation in vertebrates.</a> Dev Cell. 42 (4), 316-332 (2017).</li>
<li>Vastenhouw, N. L., Cao, W. X., Lipshitz, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+maternal-to-zygotic+transition+revisited%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">The maternal-to-zygotic transition revisited.</a> Development. 146 (11), (2019).</li>
<li>Kojima, M. L., Hoppe, C., Giraldez, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+maternal-to-zygotic+transition%3A+Reprogramming+of+the+cytoplasm+and+nucleus%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">The maternal-to-zygotic transition: Reprogramming of the cytoplasm and nucleus.</a> Nat Rev Genet. 26 (4), 245-267 (2025).</li>
<li>Palfy, M., Joseph, S. R., Vastenhouw, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+timing+of+zygotic+genome+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Genet+Dev%22%5BJournal%5D)">The timing of zygotic genome activation.</a> Curr Opin Genet Dev. 43, 53-60 (2017).</li>
<li>Tadros, W., Lipshitz, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+maternal-to-zygotic+transition%3A+A+play+in+two+acts%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">The maternal-to-zygotic transition: A play in two acts.</a> Development. 136 (18), 3033-3042 (2009).</li>
<li>Schier, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+maternal-zygotic+transition%3A+Death+and+birth+of+rnas%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The maternal-zygotic transition: Death and birth of rnas.</a> Science. 316 (5823), 406-407 (2007).</li>
<li>Chen, H., Good, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nascent+transcriptome+reveals+orchestration+of+zygotic+genome+activation+in+early+embryogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Nascent transcriptome reveals orchestration of zygotic genome activation in early embryogenesis.</a> Curr Biol. 32 (19), 4314-4324.e7 (2022).</li>
<li>Chen, H., Einstein, L. C., Little, S. C., Good, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+patterning+of+zygotic+genome+activation+in+a+model+vertebrate+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Cell%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal patterning of zygotic genome activation in a model vertebrate embryo.</a> Dev Cell. 49 (6), 852-866.e7 (2019).</li>
<li>Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+nascent+transcription+in+early+embryogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Quantifying nascent transcription in early embryogenesis.</a> Methods Mol Biol. 2923, 143-162 (2025).</li>
<li>Heyn, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+earliest+transcribed+zygotic+genes+are+short%2C+newly+exmaved%2C+and+different+across+species%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">The earliest transcribed zygotic genes are short, newly exmaved, and different across species.</a> Cell Rep. 6 (2), 285-292 (2014).</li>
<li>Bhat, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slamseq+resolves+the+kinetics+of+maternal+and+zygotic+gene+expression+during+early+zebrafish+embryogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Slamseq resolves the kinetics of maternal and zygotic gene expression during early zebrafish embryogenesis.</a> Cell Rep. 42 (2), 112070(2023).</li>
<li>Palozola, K. C., Donahue, G., Zaret, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eu-rna-seq+for+in+vivo+labeling+and+high+throughput+sequencing+of+nascent+transcripts%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Eu-rna-seq for in vivo labeling and high throughput sequencing of nascent transcripts.</a> STAR Protoc. 2 (3), 100651(2021).</li>
<li>Kwasnieski, J. C., Orr-Weaver, T. L., Bartel, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+genome+activation+in+drosophila+is+extensive+with+an+initial+tendency+for+aborted+transcripts+and+retained+introns%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Res%22%5BJournal%5D)">Early genome activation in drosophila is extensive with an initial tendency for aborted transcripts and retained introns.</a> Genome Res. 29 (7), 1188-1197 (2019).</li>
<li>Chan, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brd4+and+p300+confer+transcriptional+competency+during+zygotic+genome+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Cell%22%5BJournal%5D)">Brd4 and p300 confer transcriptional competency during zygotic genome activation.</a> Dev Cell. 49 (6), 867-881.e8 (2019).</li>
<li>Sive, H. L., Grainger, R. M., Harland, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Xenopus+laevis+in+vitro+fertilization+and+natural+mating+methods%5BTitle%5D)+AND+%22CSH+Protoc%22%5BJournal%5D)">Xenopus laevis in vitro fertilization and natural mating methods.</a> CSH Protoc. , (2007).</li>
<li>Patro, R., Duggal, G., Love, M. I., Irizarry, R. A., Kingsford, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salmon+provides+fast+and+bias-aware+quantification+of+transcript+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Salmon provides fast and bias-aware quantification of transcript expression.</a> Nat Methods. 14 (4), 417-419 (2017).</li>
<li>Love, M. I., Huber, W., Anders, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderated+estimation+of+fold+change+and+dispersion+for+rna-seq+data+with+deseq2%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biol%22%5BJournal%5D)">Moderated estimation of fold change and dispersion for rna-seq data with deseq2.</a> Genome Biol. 15 (12), 550(2014).</li>
<li>Dobin, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+universal+rna-seq+aligner%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Ultrafast universal rna-seq aligner.</a> Bioinformatics. 29 (1), 15-21 (2013).</li>
<li>Chen, H., Good, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+nascent+transcription+in+wholemount+vertebrate+embryos+to+characterize+zygotic+genome+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Imaging nascent transcription in wholemount vertebrate embryos to characterize zygotic genome activation.</a> Methods Enzymol. 638, 139-165 (2020).</li>
<li>Ma, S., Hong, Y., Chen, J., Xu, J., Shen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+nascent+transcription+reveals+sparse+genome+usage+and+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Single-cell nascent transcription reveals sparse genome usage and plasticity.</a> Cell. 188 (24), 6873-6891.e23 (2025).</li>
<li>Battich, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequencing+metabolically+labeled+transcripts+in+single+cells+reveals+mrna+turnover+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Sequencing metabolically labeled transcripts in single cells reveals mrna turnover strategies.</a> Science. 367 (6482), 1151-1156 (2020).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>&Mikro; PUPM Mikroinjektor</td><td>Weltpräzisionsinstrumente</td><td>UPUMP</td><td>Für Mikroinjektion (Mikroinjektion mit Druck)</td></tr><tr><td>5-Ehtynyl Uridin</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>E10345</td><td>Für Mikroinjektion (Kennzeichnung junger Traqnskripte)</td></tr><tr><td>ACCU-SCOPE 3075 Zoom-Stereomikroskope</td><td>VWR</td><td>470351-130</td><td>Für Mikroinjektion (Embryonenvisualisierung)</td></tr><tr><td>Ammoniumacetat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A2706</td><td>Für RNA-Präzipitation</td></tr><tr><td>Ascorbinsäure</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7506</td><td>Für Klickreaktion</td></tr><tr><td>Kapillaren aus Borosilikatglas</td><td>Weltpräzisionsinstrumente</td><td>TW100-4</td><td>Für Mikroinjektion (Herstellung von Glasnadeln)</td></tr><tr><td>Zentrifuge</td><td>Eppendorf</td><td>5425R</td><td>Für Zentrifugen</td></tr><tr><td>Click-iT Nascent RNA Capture Kit</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>C10365</td><td>Zur Biotinylierung und Reinigung junger RNA</td></tr><tr><td>CuSO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>61230</td><td>Für Klickreaktion</td></tr><tr><td>DNase I</td><td>Roche Diagnostics</td><td>4716728001</td><td>Für RNA-Extraktion</td></tr><tr><td>Ficoll 400</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>GE17-0300-10</td><td>Für Mikroinjektionen (Embryonenbrüte)</td></tr><tr><td>Glas-Petrischale (60 mm)</td><td>VWR</td><td>75845-542</td><td>Zur Befruchtung</td></tr><tr><td>Glykogen</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>AM9510</td><td>Für RNA-Präzipitation</td></tr><tr><td>Halocarbonöl 27</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H8773</td><td>Für Mikroinjektion (Kalibrierung des Einspritzvolumens)</td></tr><tr><td>L-Cystein</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>168149</td><td>Für das Ent-Jellyen von Embryonen</td></tr><tr><td>Microloader-Spitzen</td><td>Kaliber wissenschaftlich</td><td>EPE-5242956003</td><td>Für Mikroinjektion (Laden von 5-EU in die Glasnadel)</td></tr><tr><td>NEBNext Library Quant Kit für Illumina</td><td>NEB</td><td>E7630</td><td>Zur Quantifizierung von Bibliotheken</td></tr><tr><td>NSQ 500/550 Hi Output KT v2.5 (75 CYS)</td><td>Illumina</td><td>20024906</td><td>Für die Sequenzierung</td></tr><tr><td>Qubi Flex Fluorometer</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Q33327</td><td>Zur Messung der RNA-Konzentration</td></tr><tr><td>Qubit-RNA-HS-Bindungskit</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Q32852</td><td>Zur Messung der RNA-Konzentration</td></tr><tr><td>RNeasy Mini Kit</td><td>Qiagen</td><td>74104</td><td>Für RNA-Extraktion</td></tr><tr><td>Stufenmikrometer</td><td>Wards Wissenschaft</td><td>470175-914</td><td>Für Mikroinjektion (Kalibrierung des Einspritzvolumens)</td></tr><tr><td>Universal RNA-Seq mit NuQuant</td><td>NuGEN</td><td>0364</td><td>Zur Bibliotheksvorbereitung</td></tr></tbody></table>

metabolische markierung des entstehenden transkriptoms in der frühen embryogenese von xenopus

Metabolic Labeling of the Nascent Transcriptome in Xenopus Early Embryogenesis

Metabolische Markierung des entstehenden Transkriptoms in der frühen Embryogenese von Xenopus

Early embryogenesis requires new transcription of zygotic genes from the initially dormant zygotic genome after fertilization. A major challenge has been ...

metabolic-labeling-nascent-transcriptome-xenopus-early

Research

Forschung

JoVE Journal

Developmental Biology

Entwicklungsbiologie

Xenopus embryonalen Epithelien sind ein ideales Modellsystem, um die Zelle Verhaltensweisen wie Polarität Entwicklung und Formänderung beim epithelialen Morphogenese zu studieren. Traditionelle Histologie des festen Proben wird zunehmend durch Live-Cell-konfokale Bildgebung ergänzt. Hier zeigen wir Methoden, um Frosch Gewebe zu isolieren und zu visualisieren leben Epithelzellen und deren Zytoskelett mit Live-cell konfokalen Mikroskopie.

Live-Cell-Imaging und Quantitative Analyse der embryonalen Epithelzellen in Xenopus laevis</em

Ein Klick-Chemie basierende Methode, die für die schnelle, nichtinvasive und robuste Kennzeichnung von Alkin-markierten Glykane in Zebrafisch-Embryonen erlaubt wird beschrieben. Fucosylierte Glykane in der umhüllenden Schicht von Zebrafisch-Embryonen in den späten Gastrulation Bühne wurden in dieser Studie abgebildet.

Imaging Glykane in Zebrafisch-Embryonen durch metabolische Markierung und Bioorthogonale Click-Chemie

Zelluläre Gesamt-RNA ein Template für die Untersuchung schlechte kurzfristige Änderungen in der RNA-Synthese und Zerfall sowie die Kinetik der RNA-Prozessierung. Hier beschreiben wir metabolische Markierung der neu transkribierten RNA mit 4-Thiouridin gefolgt von Thiol-spezifische Biotinylierung und Aufreinigung von neu transkribierten RNA ermöglicht, diese Einschränkungen zu überwinden.

Metabolische Markierung der neu transkribierten RNA für High Resolution Gene Expression Profiling von RNA Synthese, Verarbeitung und Decay in Zellkultur

Die Frage, wie Chromatin Regulierungsbehörden und Chromatin-Staaten betreffen das Genom in vivo ist der Schlüssel zum Verständnis, wie frühe Zellschicksal Entscheidungen werden in den sich entwickelnden Embryo gemacht. ChIP-Seq-die beliebteste Ansatz zur Chromatin Funktionen auf globaler Ebene, wird hier für Xenopus Embryonen beschrieben untersuchen.

Genomweite Snapshot von Chromatin Regulierungsbehörden und Staaten in<em&gt; Xenopus</em&gt; Embryonen von ChIP-Seq

Wir beschreiben eine original Transfer-RNA-Analyse-Plattform namens SPOt (optimierte Plattform für die Beobachtung der tRNA). Ort und Stelle misst simultan zelluläre Ebenen alle tRNAs in biologischen Proben, in nur drei Schritten und in weniger als 24 Stunden.

Metabolische Etikettier- und Profilierung des Transfer-RNAs mit Macroarrays

Wir beschreiben Schritte, mit denen schnell in Situ Probenahme von einen kleinen Teil einer einzelnen Zelle mit hoher Präzision und minimalen Invasion mit Kapillar-basierten Mikro-Probenahme, chemische Charakterisierung einer Momentaufnahme der metabolischen Aktivität in zu erleichtern Embryonen mit einer speziell angefertigten Einzelzelle Kapillarelektrophorese und Massenspektrometrie-Plattform zu leben.

Mikrosonde Capillary Electrophoresis Mass Spectrometry für einzellige Metabolomik in Live-Frosch (Xenopus Laevis) Embryonen

Das hier beschriebene Protokoll basiert auf der genomweiten Quantifizierung der neugebildete mRNA von Hefezellen mit 4-Thiouracil beschriftet gereinigt. Diese Methode ermöglicht die Messung der mRNA-Synthese von mRNA Decay abgekoppelt und schafft somit eine genaue Messung der RNA-Polymerase II Transkription.

Saccharomyces cerevisiae Beschriftung mit 4-Thiouracil und Quantifizierung der metabolischen synthetisiert neu mRNA als Proxy für RNA-Polymerase II Aktivität

Wir präsentieren ein zweiteiliges Protokoll, das fluoreszierende Calcium-Bildgebung mit In-situ-Hybridisierung kombiniert, so dass der Experimentator Muster der Calciumaktivität mit Genexpressionsprofilen auf einzelzelligem Niveau korrelieren kann.

Fluoreszierende Calcium-Bildgebung und anschließende In-Situ-Hybridisierung zur neuronalen Vorläufercharakterisierung bei Xenopus laevis

In dieser Arbeit beschreiben wir eine massenspektrometriebasierte proteomische Charakterisierung von Zelllinien mit bekannten Gewebeschicksalen im Embryo von Xenopus laevis im Wirbeltier.

Zellliniengesteuerte Massenspektrometrie-Proteomik im sich entwickelnden (Frosch-)Embryo

Wir beschreiben Methoden zur Visualisierung der entstehenden Transkription während der zygotischen Genomaktivierung in Einzelzellen während der frühen Embryogenese.

Visualisierung der zygotischen Genomaktivierung in Einzelzellen früher Embryonen

Lernen Sie die metabolische Markierung neuer Transkripte in Xenopus laevis Embryonen mit 5-EU zur Analyse der zygotischen Genomaktivierung. Diese Methode ermöglicht präzise zeitliche Profilierung während der frühen Embryogenese.

Metabolische Markierung des entstehenden Transkriptoms in der frühen Embryogenese von Xenopus

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