Danio pręgowany jest potężnym modelem kręgowców do badań nad rozwojem i genetyką1,2. Danio pręgowany i ludzi łączy wysoka homologia genetyczna (70% genów jest wspólnych z ludzkim genomem), co pozwala na wykorzystanie go jako modelu chorób ludzkich3. U danio pręgowanego dość często wykrywa się wzorce ekspresji dwóch genów i ich związek przestrzenny. Immunohistochemia została po raz pierwszy użyta w 1941 roku do wykrywania patogenów w zakażonych tkankach poprzez zastosowanie przeciwciał znakowanych FITC4. Białko docelowe w sekcji tkanki jest najpierw znakowane przeciwciałem pierwszorzędowym, a następnie fragment jest znakowany przeciwciałem drugorzędowym przeciwko immunoglobulinie gatunku żywiciela przeciwciała pierwotnego. Barwienie przeciwciał jest solidnym podejściem do wykrywania lokalizacji białek, które zapewnia wysoką rozdzielczość optyczną na poziomie wewnątrzkomórkowym. Jednak liczba dostępnych przeciwciał u danio pręgowanego jest bardzo ograniczona. Niedawne badanie pokazuje, że około 112 000 przeciwciał jest dostępnych na rynku dla myszy; Wykazano jednak, że bardzo niewiele przeciwciał jest wiarygodnych u danio pręgowanego5.
Zamiast tego, u danio pręgowanego, hybrydyzacja in situ była szeroko stosowana do analizy wzorców ekspresji genów. Metoda ta została po raz pierwszy użyta do oceny ekspresji genów w zarodkach Drosophila w latach 80. XX wieku6,7 i od tego czasu technologia ta jest stale rozwijana i ulepszana. Początkowo do wykrywania transkryptów mRNA używano znakowanych radioaktywnie sond DNA; Jednak rozdzielczość przestrzenna była stosunkowo niska, a radioaktywność powodowała potencjalne zagrożenia dla zdrowia. Następnie hybrydyzacja in situ opiera się na sondach RNA znakowanych digoksygeniną (DIG) lub fluoresceiną (Fluo), które są sprzężone z fosfatazą alkaliczną (AP) lub wykrywane przez fluorescencyjne wzmocnienie sygnału tyramidowego (TSA)8,9. Chociaż TSA została wykorzystana do wykrycia dwóch lub trzech genów, znakowanie DIG sond RNA i przeciwciało sprzężone z antyDIG AP są nadal wysoce czułymi, stabilnymi i szeroko stosowanymi metodami hybrydyzacji in situ. Dlatego skomercjalizowane przeciwciała w połączeniu z sondami in situ znakowanymi DIG są przydatne do uzyskania wglądu w lokalizację białka i ekspresję jednego genu.
Embriony z pełnym wierzchowcem nie mogą ujawnić przestrzennego związku między genami ze względu na niską rozdzielczość optyczną, mimo że zarodki danio pręgowanego są małe i przezroczyste10. W związku z tym sekcje są niezbędne do analizy wzorców ekspresji genów na poziomie wewnątrzkomórkowym. Kriosekcja jest szeroko stosowana u danio pręgowanego, ponieważ jest łatwa do wykonania i może skutecznie zachować antygen. Dlatego hybrydyzacja in situ w połączeniu z immunohistochemią w kriosekcjach danio pręgowanego oferuje potężny sposób analizy wzorców ekspresji dwóch genów. Kombinacja hybrydyzacji in situ i immunohistochemii została zastosowana do danio pręgowanego11. Jednak leczenie proteinazą K zastosowano w celu zwiększenia penetracji sondy kosztem integralności antygenu. Aby przezwyciężyć to ograniczenie, protokół ten wykorzystuje ogrzewanie do indukcji pobierania antygenu. Protokół ten ma zastosowanie nie tylko do zarodków w różnych stadiach rozwoju i skrawków tkanek o różnej grubości (14 μm skrawków głowy i 20 μm odcinków rdzenia kręgowego), ale został również zweryfikowany przy użyciu genów ulegających ekspresji w dwóch narządach, w tym w głowie i rdzeniu kręgowym.
Ten artykuł opisuje, jak połączyć hybrydyzację in situ i barwienie przeciwciał w zarodkach danio pręgowanego w kriosekcjach. Wszechstronność tego protokołu została zademonstrowana poprzez zastosowanie szeregu kombinacji hybrydyzacji i immunohistochemii in situ, w tym sond hybrydyzacji in situ dla dwóch różnych neuronów. Metoda ta nadaje się do wykrywania mRNA i białka w różnych regionach i zarodkach w różnym wieku, a także wzorców ekspresji dwóch genów.