Southern Blotting ist eine Labortechnik zum Nachweis einer spezifischen DNA-Sequenz in einer komplexen Genomprobe. Diese nach ihrem Erfinder Edwin Southern benannte Methode ermöglicht es Wissenschaftlern, einen einzelnen „Satz“ genetischer Informationen aus einer Bibliothek mit Millionen von Wörtern auszuwählen. Es ist der Goldstandard für die Überprüfung von Geninsertionen und die Identifizierung genetischer Mutationen und war die ursprüngliche Grundlage für den „DNA-Fingerabdruck“ in der Forensik.
So funktioniert Southern Blotting
Da ein Genom so umfangreich ist, kann man es nicht einfach auf einem Gel untersuchen und erwarten, einzelne Gene zu sehen; es würde nur wie ein kontinuierlicher Abstrich aussehen. Beim Southern-Blot werden präzise Schnitt- und Klettverschluss-Sonden verwendet, um das Ziel zu finden.
- Verdauung
Die extrahierte DNA wird mit Restriktionsenzymen behandelt. Diese molekularen Scheren schneiden die DNA nur an bestimmten Sequenzen und zerhacken die langen Genomstränge in Tausende kleinerer Fragmente unterschiedlicher Länge.
- Elektrophorese
Die DNA-Fragmente werden mithilfe eines Agarosegels nach Größe getrennt. Kleine Fragmente bewegen sich schnell durch das Gel, während große Fragmente oben bleiben. Um die DNA für den nächsten Schritt „klebrig“ zu machen, wird das Gel mit einer alkalischen Lösung behandelt, um die doppelsträngige DNA in Einzelstränge zu denaturieren.
- Übertragen
Die DNA wird vom fragilen Gel auf eine stabile Nylon- oder Nitrozellulosemembran übertragen. Dies geschieht typischerweise durch Kapillarwirkung: Ein Stapel trockener Papiertücher zieht SSC-Puffer (Kochsalzlösung-Natriumcitrat) durch das Gel und die Membran nach oben. Während sich die Flüssigkeit bewegt, trägt sie die DNA aus dem Gel und hält sie dauerhaft auf der Membranoberfläche fest.
- Hybridisierung und Nachweis
Die Membran wird mit einer markierten DNA-Sonde inkubiert – einem kurzen, einzelsträngigen DNA-Stück, das das genaue Spiegelbild der Zielsequenz darstellt. Die Sonde „jagt“ über die Membran, bis sie ihr Gegenstück findet und sich darauf festsetzt (Hybridisierung). Nachdem die überschüssige Sonde abgewaschen wurde, wird die Membran einem Röntgenfilm oder einem digitalen Scanner ausgesetzt, um die genaue Position und Größe des Zielgens zu ermitteln.
