ABSTRACT Nuclei from differentiated intestinal epithelium cells of feeding tadpoles and from control blastulae of Xenopus have been transplanted into enucleated recipient eggs. The differentiated state of the intestinal epithelium cells was shown by their possession of a striated border. The cleavage and embryonic development resulting from the intestinal epithelium cell nuclei was much more abnormal than that resulting from control blastula transfers. per cent. (10 out of 726) of the first transfers of intestine nuclei resulted in normal feeding tadpoles. The serial transplantation of nuclei and of their mitotic products showed that some of the intestine nuclei which promoted abnormal development after first transfer could nevertheless promote the formation of normal feeding tad-poles after serial transfer. The combined results of first transfers and of serial transfers demonstrated that at least 7 per cent, of the intestine nuclei possessed the genetic information required for the formation of normal feeding tadpoles. The cytological examination of eggs fixed soon after receiving transplanted nuclei indicated that the lack of cleavage and abortive cleavage following trans-plantation result from nuclei which were not effectively exposed to the recipient egg cytoplasm or which were transplanted at an unsuitable stage in their mitotic cycle. If these cases are excluded from the results, the intestine nuclei capable of promoting the formation of feeding tadpoles then constitute 24 per cent, of the remaining successful transfers. A similar interpretation of the experimental results shows that 70 per cent, of the successfully transplanted intestine nuclei have the genetic information required to form muscular response stage tadpoles with functional muscle- and nerve-cells. These results show that a nucleus can promote the formation of a differentiated intestine cell and at the same time contain the genetic information necessary for the formation of all other types of differentiated somatic cell in a normal feeding tadpole. It is concluded that the differentiation of a cell cannot be dependent upon the incapacity of its nucleus to give rise to other types of differentiated cell.

Using an expression cloning strategy that relies on a functional assay, we have cloned a novel Xenopus homeobox-containing gene, Siamois. Embryos injected in a ventral-vegetal blastomere with as little as 5 pg of Siamois mRNA develop a complete secondary axis, but the progeny of the injected cells do not participate in the secondary axis formation. In normal development, Siamois mRNA is first detected shortly after the midblastula transition, which is earlier than mRNAs for goosecoid or Xbrachyury, and is present most abundantly in the dorsal endoderm of early gastrulae. The activation of this gene can be obtained cell autonomously in dispersed embryo cells. These results indicate that Siamois may play an important role in the formation of the Nieuwkoop center.

A survey has been made of over 150 adult frogs which have been obtained by the transplantation of nuclei from endoderm cells of Xenopus laevis donors ranging from late blastulae to swimming tadpoles. Many of the transplant-frogs from donors of all ages were entirely normal, and many of the abnormalities observed were not connected with the condition of the transplanted nuclei. Frogs derived from the nuclei of differentiating cells were more often abnormal than those derived from embryonic cells. Out of 27 frogs derived from nuclei of hatched tadpole gut cells, 7 were sterile. The results demonstrate that at least 30% of blastula nuclei and at least 4% of hatched tadpole gut-cell nuclei contain a complete range of the genetic information necessary for the formation and functioning of a normal adult individual.

Research Article1 November 1989free access MyoD expression in the forming somites is an early response to mesoderm induction in Xenopus embryos. N.D. Hopwood N.D. Hopwood Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. Search for more papers by this author A. Pluck A. Pluck Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. Search for more papers by this author J.B. Gurdon J.B. Gurdon Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. Search for more papers by this author N.D. Hopwood N.D. Hopwood Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. Search for more papers by this author A. Pluck A. Pluck Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. Search for more papers by this author J.B. Gurdon J.B. Gurdon Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. Search for more papers by this author Author Information N.D. Hopwood1, A. Pluck1 and J.B. Gurdon1 1Cancer Research Campaign Molecular Embryology Research Group, Department of Zoology, Cambridge, UK. The EMBO Journal (1989)8:3409-3417https://doi.org/10.1002/j.1460-2075.1989.tb08505.x PDFDownload PDF of article text and main figures. ToolsAdd to favoritesDownload CitationsTrack CitationsPermissions ShareFacebookTwitterLinked InMendeleyWechatReddit Figures & Info We describe the cloning, cDNA sequence and embryonic expression of a Xenopus homologue of MyoD, a mouse gene encoding a DNA-binding protein that can activate muscle gene expression in cultured cells. The predicted Xenopus MyoD protein sequence is remarkably similar to mouse MyoD. Zygotic expression of MyoD begins in early gastrulae, but there is a low level of unlocalized maternal message. Northern blot analysis of dissected embryos and in situ hybridization show that MyoD RNA is restricted to the gastrula mesoderm and to the somites of neurulae and tailbud embryos. The time and place of MyoD expression are consistent with a role for MyoD in the activation of other muscle genes in the somites of the frog embryo. However, MyoD is skeletal muscle-specific and is not expressed even in the early embryonic heart, which co-expresses cardiac and skeletal actin isoforms. Striated muscle genes can therefore be activated in some embryonic tissues in the absence of MyoD. The concentration of MyoD in the somites falls once they have formed, suggesting that MyoD may act there transiently to establish muscle gene expression. MyoD transcription is activated following mesoderm induction, and is the earliest muscle-specific response to mesoderm-inducing factors so far described. Previous ArticleNext Article Volume 8Issue 111 November 1989In this issue RelatedDetailsLoading ...