Il Southern blot è una tecnica utilizzata per rilevare il DNA in un campione e determinare la quantità di DNA presente. Questa procedura prende il nome da Edwin Southern, un biologo britannico che ha aperto la strada alla tecnica negli anni ‘1970. L’analisi Southern blot utilizza l’elettroforesi su gel per separare i frammenti di DNA in un campione e quindi utilizza le sonde per rilevare le sequenze di DNA di interesse.
Il Southern blotting inizia con un campione di DNA che è stato estratto dalle cellule. Il DNA viene trattato con enzimi di restrizione che scindono l’acido nucleico in frammenti di varie dimensioni. Successivamente, il DNA viene sottoposto a elettroforesi su gel di agarosio denaturante. Questo processo separa i frammenti in singoli filamenti mentre sono separati anche per dimensione.
Il passaggio successivo del Southern blot consiste nel trasferire i frammenti di DNA separati su un foglio di nylon o nitrocellulosa, che mantiene immobili i frammenti. Successivamente il foglio viene incubato con una sonda di ibridazione di DNA a singolo filamento. La sequenza della sonda è progettata in modo che si leghi alla sequenza del DNA che l’esperimento sta tentando di rilevare. Ciascun frammento di sonda si legherà alla sua sequenza di DNA complementare, se presente nel campione, per formare una sezione di DNA a doppio filamento. La sonda è marcata con un isotopo radioattivo o con un enzima. È possibile utilizzare più sonde nello stesso esperimento.
Quando l’incubazione è completa, la fase finale del processo di Southern blot consiste nel rivelare le posizioni in cui la sonda si è legata al DNA complementare. Se la sonda è stata etichettata con un isotopo radioattivo, ciò viene fatto utilizzando i raggi X per rilevare i punti in cui la sonda si è ibridata per campionare frammenti di DNA. Quando viene utilizzato un enzima, viene eseguita un’ulteriore incubazione. L’enzima utilizzato a questo scopo è uno che produce un prodotto colorato quando reagisce con il suo substrato, quindi il Southern blot viene completato aggiungendo un substrato per rivelare le posizioni in cui il DNA della sonda si è legato al DNA del campione.
Le macchie del sud sono utili per una serie di motivi. L’uso più semplice della tecnica consiste nell’utilizzare una sonda per identificare le sequenze di DNA che interessano o che devono essere isolate per altri usi. Il Southern blotting viene utilizzato anche per determinare quante copie di una particolare sequenza sono presenti in un campione. Ciò è possibile perché viene prodotto un segnale radioattivo o enzimatico più forte quando sono presenti più copie di una sequenza e legate alle sonde.
Un altro uso comune della tecnica è nella manipolazione genetica di batteri e altri microrganismi. In questo caso il DNA batterico viene sondato per determinare se DNA estraneo è stato introdotto con successo nei batteri. Il Southern blotting è anche la base per la tecnica del polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione.