$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
בעוד שהשימוש במלנין להגנה מפני אור התפתח מספר פעמים ברחבי ממלכת החי, נראה כי בעלי חוליות שכללו את התהליך. תאים ייעודיים מייצרי פיגמנט עם מנגנון משוכלל לסנתז ולהכיל מלנין נשמרים מדגים לבני אדם1. עם זאת, התוצאה של פיגמנטציה היא מגוונת באופן דרמטי, נע בצבע כדי הדדיות ומציג דפוסים חיים על אינטגמנטים, העור, ושיער2. למרות הגיוון, רפרטואר הגנים המעורבים בתגובת פיגמנטציה נשמר להפליא. מרכיבי הליבה של מנגנון סינתוז המלנין, כגון אנזימי המפתח המסנתזים מלנין, מרכיבי המלנוזומים, והקישוריות במעלה הזרם למסלול האיתות, נשארים זהים במהותם בין אורגניזמים. הבדלים גנטיים עדינים מביאים לשינויים דרמטיים בדפוסי הפיגמנטציה שנצפו בין מינים3. לפיכך, גישה גנטית הפוכה באורגניזם בעל חוליות נמוך יותר, דג הזברה (Danio rerio), מציעה הזדמנות מצוינת לפענח את מעורבות הגנים בהפיכת מצב פיגמנטי4.
עוברים של דגי זברה מתפתחים מזיגוטה מופרית חד-תאית לזחל בטווח של ~24 שעות לאחר ההפריה (HPF)5. באופן מדהים, התאים המקבילים למלנוציטים - המלנופורים - הם תאים גדולים הנמצאים בדרמיס ובולטים בשל תכולת המלנין הכהה6. תאים עצביים אלה שמקורם בסמל העצבי נובעים ~ 11 hpf ומתחילים פיגמנט ~ 24 hpf 6,7. מודולי ביטוי גנים שמורים אפשרו זיהוי של גורמי מפתח המתזמרים תפקודי מלנוציטים והובילו לפיתוח קווי כתב פלואורסצנטיים טרנסגניים Tg(sox10:GFP), Tg (mitfa:GFP) ו- Tg (ftyrp1:GFP)8,9,10 המסמנים שלבים סלקטיביים של התפתחות מלנוציטים. שימוש בקווי דגים טרנסגניים אלה מאפשר לחקור את הביולוגיה התאית של מלנוציטים ברמת האורגניזם בהקשר הרקמתי עם רמזים מתאימים בהתאם לצירי הזמן ההתפתחותיים. כתבים אלה משלימים כימות מבוסס פיגמנט של מלנוציטים ומאפשרים הערכה ברורה של מספרי המלנוציטים ללא קשר לתכולת המלנין.
מאמר זה מספק פרוטוקול מפורט לפענוח הביולוגיה של מלנוציטים על ידי הערכת שני פרמטרים קריטיים, כלומר תכולת המלנין ומספרי המלנוציטים. בעוד הראשון הוא קריאה פונקציונלית נפוצה הנובעת מתגובת היפופיגמנטציה, האחרון קשור לירידה במפרט או הישרדות של מלנוציטים והוא קשור לעתים קרובות עם תנאי פיגמנטציה גנטיים או נרכשים. האסטרטגיה הכוללת של מסך גנטי הפוך זה היא להשתיק גנים נבחרים באמצעות מורפולינו ולחקור את התוצאות הספציפיות למלנוציטים. תוכן המלנין מנותח באמצעות כימות מבוסס תמונה של ערכים אפורים ממוצעים, ולאחר מכן אישור באמצעות בדיקת תוכן מלנין. מספר המלנוציטים בשלבים שונים של הבשלה מנותח באמצעות כימות מבוסס תמונה ומאושר עוד יותר באמצעות ניתוח FACS. כאן, פרוטוקול הסינון מודגם באמצעות שני גנים מועמדים, כלומר פחמן אנהידראז 14, המעורב במלנוגנזה, ווריאנט היסטון H2AFZ.2 המעורב באפיון מלנוציטים מאוכלוסיית קודמני הפסגה העצבית. בעוד הראשון משנה את תכולת המלנין ולא את מספרי המלנוציטים, האחרון משנה את מספר המלנוציטים שצוינו, וכתוצאה מכך, את תכולת המלנין בעובר. בסך הכל, שיטה זו מספקת פרוטוקול מפורט לזיהוי תפקידו של גן מועמד בפיגמנטציה ולהבחנה בין תפקידו בשליטה על מספרי המלנוציטים לעומת תכולת המלנין.