Certains gènes exprimé dans l'ectoderme induit en réponse aux inducteurs neuraux codent des facteurs de transcriptio

La capacité d'un territoire embryonnaire à s'engager dans une voie de différenciation en réponse à un signal inducteur est appelé compétence du tissu cible. Ce n'est qu'au début de la gastrulation que l'ectoderme acquiert cette compétence, l'ectoderme ventral étant cependant moins compétent que l'ectoderme dorsal vis-à-vis des inducteurs neuraux. L'influence des signaux «dorsalisants » émis par le centre de Nieuwkoop lors de l'induction du mésoderme dorsal pourrait expliquer cette différence de compétence des territoires ectodermiques. La compétence de l'ectoderme évolue également au cours du temps. Ainsi, le neurectoderme présomptif d'une jeune gastrula perd progressivement sa capacité à former des structures neurales. Notons que l'acquisition de la compétence est associée à l'expression de gènes spécifiques dans le tissu cible.

Le gène XASH3 serait impliqué dans le contrôle de la compétence de l'ectoderme vis-à-vis des inducteurs neuraux. Ce gène est exprimé dans le neurectoderme présomptif lors de la gastrulation... Le gène XASH3 code un facteur de transcription contenant un motif hélice-boucle-hélice , de dimérisation et un domaine basique de fixation à l'ADN. il est apparenté aux gènes proneuraux du complexe Achaete-Scute de la drosophile, lesquels interviennent également dans la formation de cellules neurales. 

Les gènes XHox3 et XHox6 : En réponse aux inducteurs neuraux, le neurectoderme exprime des gènes spécifiques de cellules neurales, tels que le gène codant les molécules membranaires d'adhésion (N-CAM) et des gènes homéotiques (gènes XHox : Xenopus homeobox). Ainsi, l'ectoderme dorsal d'une jeune gastrula induit par le mésoderme dorsal exprime fortement les gènes XHox3 et XHox6. Notons que dans les expériences d'exogastrulation, les cellules ectodermiques situés à proximité du mésoderme dorsal non invaginé expriment le gène XHox3, contrairement aux cellules ectodermiques qui en sont le plus éloignés. Le facteur inducteur neural activant l'expression du gène Hox3 serait donc ici un signal tangentiel. L'expression ectopique des gènes homéotiques XHox3 et XHox6 perturbe l'organisation antéro-postérieure de l'embryon et notamment la neurulation. Ainsi, l'injection d'ARNm XHox3 dans les blastomères animaux en début de segmentation va provoquer sa sur expression dans la région antérieure de l'embryon, et par suite l'absence de formation céphalique. Les gènes Hox3 et Hox6 ne sont exprimés que par les cellules ectodermiques compétentes et induites par les inducteurs neuraux, alors que le mésoderme dorsal ou les cellules ectodermiques ventrales ne les expriment pas. Ces gènes sont exprimés ensuite dans les cellules de la plaque neurale puis du tube neural. Notons que le niveau d'expression de ces homéogènes varie selon l'axe antéro-postérieur. Ainsi, le gène XHox3 présente un gradient décroissant postéro-antérieur. 

Les gènes Hox codent des facteurs de transcription à homéodomaine, capables de contrôler la transcription d'autres gènes, ce qui leur permet d'établir la polarité antéro-postérieure des axes embryonnaires (mésoderme axial et tube neural). Les gènes Hox respectent le principe de colinéarité dans l'espace, c'est-à dire que les gènes situé le plus en 3' du chromosome ont leur limite antérieure d'expression dans la région la plus céphalique. Ils respectent également le principe de colinéarité dans le temps, c'est-à dire que les gènes exprimé dans la région antérieure de l'embryon sont aussi ceux qui sont exprimé les premiers. L'acide rétinoïque provoque une sur expression des gènes XHox et ce sont les gènes situé en 3' du chromosome qui y sont le plus sensibles. L'acide rétinoïque libéré par l'organisateur de Spemann est une substance morphogénétique qui participerait à la régionalisation antéro-postérieure de l'embryon. Lors des processus induits par l'organisateur de Spemann, une quantité variable d'acide rétinoïque entrerait dans les cellules axiales, suivant leur position selon l'axe céphalo-caudal, ce qui activerait de façon sélective divers gènes homéotiques.