Le poisson-zèbre est un puissant modèle vertébré pour les études de développement et de génétique 1,2. Le poisson-zèbre et l’homme partagent une homologie génétique élevée (70% des gènes sont partagés avec le génome humain), ce qui permet son utilisation comme modèle pour les maladies humaines3. Chez le poisson zèbre, il est assez courant de détecter les schémas d’expression de deux gènes et leur relation spatiale. L’immunohistochimie a été utilisée pour la première fois en 1941 pour détecter les agents pathogènes dans les tissus infectés en appliquant des anticorps marqués FITC4. La protéine cible dans la section tissulaire est d’abord marquée avec un anticorps primaire, puis la section est marquée avec un anticorps secondaire contre l’immunoglobuline de l’espèce hôte de l’anticorps primaire. La coloration par anticorps est une approche robuste pour détecter la localisation des protéines, qui offre une résolution optique élevée au niveau intracellulaire. Cependant, le nombre d’anticorps disponibles est très limité chez le poisson zèbre. Une étude récente montre qu’environ 112 000 anticorps sont disponibles dans le commerce pour les souris; Cependant, très peu d’anticorps se sont révélés fiables chez le poisson zèbre5.
Au lieu de cela, chez le poisson zèbre, l’hybridation in situ a été largement appliquée pour l’analyse du modèle d’expression génique. Cette méthode a été utilisée pour la première fois pour évaluer l’expression génique dans les embryons de drosophile dans les années 19806,7, et depuis lors, cette technologie a été continuellement développée et améliorée. Initialement, des sondes ADN radiomarquées ont été utilisées pour détecter les transcrits d’ARNm; Cependant, la résolution spatiale était relativement faible et la radioactivité présentait des risques potentiels pour la santé. Par la suite, l’hybridation in situ repose sur les sondes à ARN marquées à la digoxigénine (DIG) ou à la fluorescéine (Fluo), qui sont conjuguées à la phosphatase alcaline (AP) ou détectées par amplification fluorescente du signal tyramide (TSA)8,9. Bien que la TSA ait été utilisée pour détecter deux ou trois gènes, le marquage DIG des sondes à ARN et des anticorps conjugués antiDIG AP sont encore des approches très sensibles, stables et largement utilisées pour l’hybridation in situ. Par conséquent, les anticorps commercialisés combinés à des sondes in situ marquées par DIG sont utiles pour fournir un aperçu de la localisation et de l’expression des protéines d’un gène.
Les embryons entiers ne peuvent pas révéler la relation spatiale entre les gènes en raison de la faible résolution optique, même si les embryons de poisson zèbre sont petits et transparents10. Par conséquent, la sectionnement est nécessaire pour analyser les modèles d’expression des gènes au niveau intracellulaire. La cryosectionnement a été largement utilisée chez le poisson zèbre car elle est facile à réaliser et peut préserver efficacement l’antigène. Par conséquent, l’hybridation in situ combinée à l’immunohistochimie dans les cryosections de poisson zèbre offre un moyen puissant d’analyser les schémas d’expression de deux gènes. Une combinaison d’hybridation in situ et d’immunohistochimie a été appliquée au poisson zèbre11. Cependant, le traitement par protéinase K a été utilisé pour améliorer la pénétration de la sonde au détriment de l’intégrité de l’antigène. Pour surmonter cette limitation, ce protocole utilise le chauffage pour induire la récupération de l’antigène. Ce protocole est non seulement applicable aux embryons de différents stades et aux coupes tissulaires de différentes épaisseurs (coupes de tête de 14 μm et coupes de moelle épinière de 20 μm), mais il a également été vérifié en utilisant des gènes exprimés dans deux organes, dont la tête et la moelle épinière.
Cet article décrira comment combiner l’hybridation in situ et la coloration d’anticorps dans des embryons de poisson zèbre dans des cryosections. La polyvalence de ce protocole est démontrée par l’utilisation d’un certain nombre de combinaisons hybridation-immunohistochimie in situ, y compris des sondes d’hybridation in situ pour deux neurones différents. Cette méthode convient à la détection de l’ARNm et des protéines dans différentes régions et embryons d’âges différents, ainsi que des schémas d’expression de deux gènes.