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Il modello di espressione di un gene specifico è un'informazione importante nel determinare il ruolo potenziale di quel gene nello sviluppo di un organo o di un tipo di cellula specifico. In poche parole, se non viene espresso al momento e nel luogo giusto, è improbabile che svolga un ruolo chiave. In Xenopus, come nella maggior parte degli embrioni precoci, il test più comunemente usato per rilevare l'espressione di un gene è l'ibridazione in situ a montaggio intero utilizzando sonde di RNA antisenso marcate. L'uso della colorazione degli anticorpi per valutare l'espressione di un gene in Xenopus sta diventando sempre più comune man mano che i ricercatori scoprono anticorpi, di solito sollevati contro le proteine dei mammiferi, che reagiscono in modo incrociato all'omologo di Xenopus o generano i propri 1-3. Tuttavia, la stragrande maggioranza degli studi sull'organogenesi di Xenopus utilizza ancora sonde di RNA antisenso. Quando vengono utilizzati gli anticorpi, ogni singolo anticorpo richiede spesso l'ottimizzazione per la concentrazione di anticorpi primari o i protocolli di fissazione. Al contrario, il protocollo per le ibridazioni in situ è essenzialmente invariante per diverse sonde. Il concetto di base è relativamente semplice ed è stato ben consolidato un eccellente protocollo standard 4. Il nostro protocollo è una versione semplificata del protocollo originale 4 che fornisce ancora un'eccellente rilevazione dei modelli di espressione genica nell'embrione precoce. Gli embrioni vengono fissati e quindi preparati per l'ibridazione modificando le soluzioni e le temperature in modo tale da consentire un legame ad alta stringenza della sonda di RNA antisenso marcata al suo mRNA bersaglio. La sonda non legata viene lavata via e gli embrioni vengono quindi preparati per il legame di un anticorpo contro l'etichetta sulle sonde di RNA. L'anticorpo in eccesso viene quindi lavato via e viene utilizzata una reazione enzimatica del colore per localizzare il punto in cui la sonda di RNA è legata nell'embrione. Ora ci sono un certo numero di linee transgeniche di Xenopus che guidano l'espressione di proteine fluorescenti in tessuti specifici e queste sono disponibili presso i centri di stoccaggio Xenopus come il National Xenopus Resource a Woods Hole. Sebbene sia molto utile per molti esperimenti che richiedono l'esame dell'organogenesi negli embrioni viventi, questa opzione richiede un alloggiamento separato per le linee transgeniche.
L'ibridazione in situ può delineare chiaramente dove si formeranno organi o tipi di cellule specifici nell'embrione precoce (Figura 1). La tecnica è notevolmente sensibile dato che è possibile rilevare l'espressione genica in un piccolo numero di cellule in un singolo embrione 5. Tuttavia, l'ibridazione in situ utilizzando l'intensità della colorazione colorimetrica non è considerata quantificabile perché la reazione cromatica non è lineare. Nonostante la difficoltà nel quantificare l'intensità della colorazione, i cambiamenti nell'espressione sono spesso abbastanza evidenti; in particolare quando l'ibridazione in situ mostra aumenti o diminuzioni quantificabili nella dimensione dei domini di espressione 6,7.
I chiari vantaggi dell'ibridazione in situ a montatura intera la rendono un saggio critico nello studio dello sviluppo precoce. Tuttavia, è un processo che richiede molto tempo e molti passaggi nell'arco di diversi giorni. Questo protocollo è una versione semplificata del protocollo standard che elimina diversi passaggi senza ridurre la qualità del risultato in situ. La semplificazione elimina anche le fonti di variabilità, facilitando la risoluzione dei problemi se un'ibridazione in situ non è ottimale. In particolare, abbiamo eliminato l'uso di trattamenti con proteinasi K e RNAsi dell'embrione, due passaggi che possono dipendere dalla qualità del reagente e possono anche ridurre l'intensità del segnale se esagerati. Il protocollo offre anche un certo grado di risparmio sui costi grazie all'eliminazione dell'uso di diversi reagenti. Infine, questo protocollo fornisce anche alcune semplici linee guida per una migliore acquisizione delle immagini dei risultati dell'ibridazione in situ. Sebbene questo protocollo sia ottimizzato per il lavoro negli embrioni di Xenopus, è probabile che almeno alcune delle semplificazioni saranno applicabili al lavoro di ibridazione in situ in altri sistemi embrionali.