Пространственные различия в концентрации морфогена инструктируют клетки по принятию различных онтогенетических судеб. принимая во внимание диффузную природу морфогенов, существует также временной паттерн в отношении градиента морфогена. В то время как такой паттерн четко устанавливается для передне-задней (AP) оси позвоночных, модели формирования дорсо-вентрального (DV) паттерна вообще то говоря статичны. Работая на рыбках данио, Mullins с сотр. установили, что существует временная динамика передачи сигналов bone morphogenetic protein (BMP), которая лежит в основе формирования DV паттерна, и показали как она интегрируется с формированием паттерна вдоль AP оси.

Авт. получили линию рыбок данио, которая мутантна по alk8, рецептору BMP, кроме того, несет трансген с alk8 кДНК, стоящей ниже индуцируемого хит-шоком промотора. Активация передачи сигналов BMP таким способом в точно определенное время во время раннего эмбрионального развития показывает, что клетки начинают отвечать на передачу сигналов BMP во время или сразу же после гаструляции. Но это происходит только в вентролатеральных краниальных и туловищных тканях, паттерн которых формируется в это время; формирование паттерна хвоста происходит в эмбриогенезе позднее, на ранних стадиях сомитогенеза.

Чтобы лучше понять эти пространственные и временные различия, авт. генерировали трансгенных рыбок, у которых кДНК BMP антагониста, chordin, была подвешена к хит-шоковому промотору. Это сделало возможным полную, быструю и индуцибельную супрессию BMP. Тщательный анализ эмбрионов, у которых BMP был ингибирован в разное время, показал, что чем позднее ингибируется этот белок, тем менее тяжелые дорсализующие эффекты. Более того, при более позднем ингибировании затрагиваются более задние части тела, подтверждая тем самым, что голова и туловище формируют свой паттерн во время разных периодов.

Тот факт, что формирование DV паттерна более задних структур происходит на более поздних эмбриональных стадиях, указывает на то, что эти структуры нуждаются в более продолжительной передаче сигналов BMP. С помощью инъекций bmp2b мРНК в трансгенных эмбрионов, у которых BMP предварительно был ингибирован, и с помощью включения передачи сигналов BMP посредством индукции рецептора alk8, авт. показали, что это не тот случай - это новый кусок доказательств прогрессивного формирования DV паттерна вдоль AP оси по ходу времени.

Итак, полученные результаты показывают "a temporal cue regulates a cell's competence to respond to BMP, allowing the acquisition of a cell's DV and AP identity simultaneously." Эта работа показывает, что BMP отличен от др. морфогенов важным аспектом - в противопложность BMP, их способность специфицировать разные клеточные характеристики не только варьирует в зависимости от уровней концентрации, но и также продолжительности экспозиции сигналом.