サザンブロッティングとは何ですか？

ハンナ-シモンズ,M.Sc.ケイト-アンダートンによってレビュー,B.Sc(編集者)

ブロッティングとは、DNA、RNA、またはタンパク質を膜上に転写して視覚化するプロセスです。

クレジット：Paul Cowan/.com

これらの方法の最初のものは、1975年にEdward Southernによって開発されたサザンブロット法であり、DNA断片の配列を検出するために使用され それ以来、他の2つの方法が開発されており、ノーザンブロッティングとウェスタンブロッティングと呼ばれています。 これらは、それぞれＲＮＡおよびタンパク質配列を同定するために使用されるプロセスである。

サザンブロッティングの方法

DNA断片は、最初に制限酵素で生成され、ゲル電気泳動と呼ばれるプロセスでサイズによって分離されます。 アルカリは、二本鎖DNAを変性させ、一本鎖を形成するために使用される。 DNAはゲル上の膜を置き、ゲルからの膜へのDNAの動きを励ますのに緩衝の流れを使用することによってニトロセルロースかナイロンシートにそれから移

キャピラリーフローと真空転送は、DNA断片を転送するために使用される最も一般的な二つの方法です。 毛管流れでは、ゲルは上に置かれる膜が付いている支持ブロックに緩衝のレベルの上に置かれます。 吸収性タオルの積み重ねが膜にそれから置かれ、膜にDNAの片を持ち上げるゲルの下からの緩衝を吸収するのに使用されています。

真空移送を使用して、膜をゲルの下に置き、両方を緩衝液に沈めます。 次に、真空を使用して、DNA断片を膜上に引き下げる流れを作成します。

その後、加熱または紫外線を使用して、DNAの特定の配置を維持しながら、DNA断片が膜に永続的に結合したままであることを確認します。 次いで、一本鎖標識プローブを使用して、標的配列に結合する。

シートはこれらのプローブとインキュベートされ、相補的なプローブのみが結合する。 次に、非相補的なプローブを膜から洗浄し、結合したプローブのみが残るようにします。 これらのプローブは、オートラジオグラフィーによって検出され、x線フィルム上のハイブリダイゼーションのパターンを明らかにすることができます。

サザンブロッティングの用途

サザンブロッティングにはさまざまな用途があります。 第一に、遺伝子再配列を分析することができる。 例えば、免疫学では、この方法を使用して、Ｔ細胞受容体遺伝子のクローン再編成を同定することができる。 第二に、ＤＮＡの特定の断片は、多くの他の断片の混合物内から同定することができる。＜７ ２ ４＞＜３ ５ ４ １＞他の用途例としては、制限断片長多型（ＲＦＬＰ）および可変数タンデム反復（ＶＮＴＲ）分析の両方が挙げられる。 RFLPは、ゲノムをマッピングするために相同DNA配列の長さの違いを使用し、法医学および父性試験で使用することができます。

VNTR分析では、反復ヌクレオチド配列の長さの違いを使用してDNAフィンガープリントを形成します。

これらの方法は、鎌状赤血球貧血などの突然変異によって引き起こされる疾患の診断にも使用することができる。 この遺伝の条件は異常なヘモグロビンに終ってベータglobinの遺伝子の一塩基の多型が（AへのT）、原因です。

脆弱X症候群に対するサザンブロッティング

サザンブロットは、増幅された繰り返し領域を持つ遺伝子の同定に広く使用されています。 これらは、遺伝子産物をコードしないＤＮＡ中の短い反復配列である。 サザンブロッティングが有用であり得る一例は、脆弱X症候群の診断にある。 この遺伝的状態は、ＦＭＲ１遺伝子内に位置するＣＧＧ／ＣＣＧ反復領域の増加によるものである。

この遺伝子には通常5～40個の繰り返し領域が含まれています。 55-200の繰り返しを持つ個人はFMR1遺伝子のpremutationを持ち、>200の繰り返しを持つ個人は壊れやすいXシンドロームを持っています。 繰り返しの増加は、転写を阻害し、FMRPタンパク質の産生を防止する遺伝子のメチル化をもたらす。 このタンパク質は神経系の正常な機能に必要であるため、タンパク質機能の喪失は脆弱なX症候群の症状を引き起こす。

診断では、メチル化感受性制限酵素Ecclx1とメチル化感受性酵素Ecor1を用いて、メチル化対立遺伝子と非メチル化対立遺伝子の分化を可能にする。 メチル化された対立遺伝子は一度だけ切断され、5.1kbの特異なDNA断片が得られる。

ただし、非メチル化対立遺伝子は2回切断され、2.8kbの断片が生成されます。 したがって、サザンブロッティングを使用してDNA断片のサイズを同定することができるので、非メチル化前変異リピート（<200）は、約200リピートのメチル化変異リピートと区別することができる。

将来の展望

全体として、サザンブロッティングは、疾患（脆弱X症候群や鎌状赤血球貧血など）の診断と研究、およびその他の理由（法医学的および父性

しかし、サザンブロッティングは非常に技術的に複雑で、高価で、面倒であり、大量のDNAサンプルを必要とします。 したがって、新しい方法は、例えばリアルタイムPCRのようなサザンブロッティングに取って代わられている。 このプロセスはサザンブロッティングよりもはるかに簡単で高速であり、非常に少量のDNAのみを必要とします。

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ハンナ-シモンズ

ハンナは医学と生命科学の作家であり、科学の修士号を持っています（M.Scイギリスのランカスター大学で学位を取得。 作家になる前は、ハンナの研究はアルツハイマー病とパーキンソン病のバイオマーカーの発見に焦点を当てていました。 彼女はまた、これらの疾患に関与する生物学的経路をさらに解明するために働いた。 彼女の仕事の外で、ハンナは散歩のために彼女の犬を取って、世界を旅し、水泳を楽しんでいます。

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