El patrón de expresión de un gen específico es una información importante para determinar el papel potencial de ese gen en el desarrollo de un órgano o tipo de célula específico. En pocas palabras, si no se expresa en el momento y lugar adecuados, es poco probable que juegue un papel clave. En Xenopus, como en la mayoría de los embriones tempranos, el ensayo más comúnmente utilizado para detectar la expresión de un gen es la hibridación in situ de montaje completo utilizando sondas de ARN antisentido marcadas. El uso de la tinción de anticuerpos para evaluar la expresión de un gen en Xenopus se está volviendo más común a medida que los investigadores descubren anticuerpos, generalmente generados contra proteínas de mamíferos, que reaccionan de manera cruzada al homólogo de Xenopus o generan sus propios 1-3. Sin embargo, la gran mayoría de los estudios sobre la organogénesis de Xenopus todavía utilizan sondas de ARN antisentido. Cuando se utilizan anticuerpos, cada anticuerpo individual a menudo requiere una optimización para la concentración de anticuerpos primarios o los protocolos de fijación. Por el contrario, el protocolo para hibridaciones in situ es esencialmente invariante para diferentes sondas. El concepto básico es relativamente simple y se ha establecido un excelente protocolo estándar 4. Nuestro protocolo es una versión simplificada del protocolo original 4 que sigue proporcionando una excelente detección de los patrones de expresión génica en el embrión temprano. Los embriones se fijan y luego se preparan para la hibridación cambiando las soluciones y las temperaturas de modo que permita la unión de alta rigurosidad de la sonda de ARN antisentido marcada a su ARNm objetivo. La sonda no unida se lava y los embriones se preparan para la unión de un anticuerpo contra la etiqueta de las sondas de ARN. A continuación, el exceso de anticuerpos se elimina y se utiliza una reacción de color enzimática para localizar el lugar al que se une la sonda de ARN en el embrión. En la actualidad hay una serie de líneas transgénicas de Xenopus que impulsan la expresión de proteínas fluorescentes en tejidos específicos y están disponibles en los centros de almacenamiento de Xenopus, como el National Xenopus Resource en Woods Hole. Si bien es muy útil para muchos experimentos que requieren examinar la organogénesis en embriones vivos, esta opción requiere un alojamiento separado para las líneas transgénicas.
La hibridación in situ puede delinear claramente dónde se formarán órganos específicos o tipos de células en el embrión temprano (Figura 1). La técnica es notablemente sensible dado que se puede detectar la expresión génica en un pequeño número de células en un solo embrión 5. Sin embargo, la hibridación in situ utilizando la intensidad de la tinción colorimétrica no se considera cuantificable porque la reacción de color no es lineal. A pesar de la dificultad para cuantificar la intensidad de la tinción, los cambios en la expresión suelen ser bastante notables; particularmente cuando la hibridación in situ muestra aumentos o disminuciones cuantificables en el tamaño de los dominios de expresión 6,7.
Las claras ventajas de la hibridación in situ de montaje completo la convierten en un ensayo crítico en el estudio del desarrollo temprano. Sin embargo, requiere mucho tiempo y muchos pasos a lo largo de varios días. Este protocolo es una versión simplificada del protocolo estándar que elimina varios pasos sin reducir la calidad del resultado in situ. La simplificación también elimina las fuentes de variabilidad, lo que facilita la resolución de problemas si una hibridación in situ no es óptima. En concreto, hemos eliminado el uso de tratamientos con proteinasa K y ARNasa del embrión, dos pasos que pueden depender de la calidad del reactivo y que también pueden reducir la intensidad de la señal si se exageran. El protocolo también proporciona cierto grado de ahorro de costos debido a la eliminación del uso de varios reactivos. Por último, este protocolo también proporciona algunas pautas sencillas para mejorar la captura de imágenes de los resultados de la hibridación in situ. Aunque este protocolo está optimizado para el trabajo en embriones de Xenopus, es probable que al menos algunas de las simplificaciones sean aplicables al trabajo de hibridación in situ en otros sistemas embrionarios.