L’hybridation Northern blot est une technique qui est utilisée pour détecter les niveaux d’ARN messager (ARNm) dans un échantillon, et pour quantifier la quantité d’ARNm qui est présente. Bien que d’autres techniques plus puissantes existent, le Northern blot reste la norme en raison de sa simplicité et de sa facilité d’utilisation. La technique de Northern blot permet également la comparaison directe de plusieurs échantillons dans une seule expérience.
L’ARN messager est un type d’acide nucléique produit lors de l’expression d’un gène. Un gène activé et fonctionnel dans une cellule est transcrit en ARNm. L’ARNm est ensuite transporté dans le cytoplasme de la cellule, où il est traduit en une protéine. L’analyse par transfert Northern d’un échantillon d’ARNm cellulaire peut donc fournir des informations utiles sur le réseau de protéines que la cellule produit.
Dans un transfert de Northern, l’ARNm est extrait des cellules et soumis à une électrophorèse dénaturante sur gel d’agarose, ce qui permet de séparer l’ARNm de l’échantillon en fonction de sa taille. Des échantillons de molécules d’ARNm de tailles connues sont analysés en même temps pour fournir un contrôle. Une fois l’électrophorèse terminée, les échantillons sont transférés et immobilisés sur une membrane solide, généralement constituée d’un matériau tel que le nylon. Les échantillons sont ensuite exposés à des sondes radiomarquées pendant plusieurs heures avant analyse. Au cours de l’analyse, l’ARNm qui s’est hybridé à une sonde radiomarquée peut être clairement détecté à l’aide de rayons X.
La technique de Northern blot permet l’observation des modèles d’expression génique entre différents types de tissus. L’ARN messager extrait de cellules de différents types de tissus et d’organes peut être comparé, et les réponses cellulaires au stress, à l’infection et à de nombreux autres stimuli peuvent être examinées. En examinant les différences d’expression de l’ARNm dans différentes conditions, un scientifique peut déterminer quels types de protéines une cellule produit en réponse à certains stimuli. Cela peut fournir des indices sur les fonctions de protéines inconnues, ou dans le cas de protéines connues, des informations sur les réponses cellulaires aux stimuli en question.
Par exemple, un Northern blot peut montrer que l’expression d’une protéine inconnue augmente en réponse à la présence d’une toxine spécifique. Il pourrait alors être théorisé que la protéine est impliquée dans la réduction de la toxicité, peut-être en transportant le produit chimique hors de la cellule ou en le convertissant en un métabolite. Si des protéines connues sont en cours d’examen, la documentation des changements dans l’expression des protéines peut fournir des informations sur la réponse elle-même. Si l’expression d’un transporteur moléculaire connu était augmentée, par exemple, il pourrait être confirmé que la réponse cellulaire à la toxine consiste à transporter la toxine hors de la cellule.