Le Southern blot est une technique utilisée pour détecter l’ADN dans un échantillon et déterminer la quantité d’ADN présente. Cette procédure porte le nom d’Edwin Southern, un biologiste britannique qui a été le pionnier de la technique dans les années 1970. L’analyse par transfert de Southern utilise l’électrophorèse sur gel pour séparer les fragments d’ADN dans un échantillon, puis utilise des sondes pour détecter les séquences d’ADN d’intérêt.
Le transfert de Southern commence par un échantillon d’ADN qui a été extrait des cellules. L’ADN est traité avec des enzymes de restriction qui clivent l’acide nucléique en fragments de tailles variables. Ensuite, l’ADN est soumis à une électrophorèse dénaturante sur gel d’agarose. Ce processus sépare les fragments en brins simples en même temps qu’ils sont également séparés par taille.
L’étape suivante du transfert de Southern consiste à transférer les fragments d’ADN séparés sur une feuille de nylon ou de nitrocellulose, qui maintient les fragments immobiles. Ensuite, la feuille est incubée avec une sonde d’hybridation d’ADN simple brin. La séquence de la sonde est conçue de manière à se lier à la séquence d’ADN que l’expérience tente de détecter. Chaque fragment de sonde se liera à sa séquence d’ADN complémentaire s’il existe dans l’échantillon, pour former une section d’ADN double brin. La sonde est marquée avec un isotope radioactif, ou avec une enzyme. Plusieurs sondes peuvent être utilisées dans la même expérience.
Lorsque l’incubation est terminée, la dernière étape du processus de transfert de Southern consiste à révéler les emplacements où la sonde s’est liée à l’ADN complémentaire. Si la sonde a été marquée avec un isotope radioactif, cela se fait en utilisant des rayons X pour détecter les points où la sonde s’est hybridée pour échantillonner des fragments d’ADN. Lorsqu’une enzyme est utilisée, une nouvelle incubation est effectuée. L’enzyme utilisée à cette fin est une enzyme qui produit un produit coloré lorsqu’elle réagit avec son substrat, de sorte que le Southern blot est complété en ajoutant du substrat pour révéler les emplacements où l’ADN sonde s’est lié à l’échantillon d’ADN.
Les transferts de Southern sont utiles pour diverses raisons. L’utilisation la plus simple de la technique est d’utiliser une sonde pour identifier les séquences d’ADN qui présentent un intérêt, ou qui doivent être isolées pour d’autres utilisations. Le transfert de Southern est également utilisé pour déterminer combien de copies d’une séquence particulière sont présentes dans un échantillon. Ceci est possible car un signal radioactif ou enzymatique plus fort est produit lorsque davantage de copies d’une séquence sont présentes et liées aux sondes.
Une autre utilisation courante de la technique est la manipulation génétique de bactéries et d’autres micro-organismes. Dans ce cas, l’ADN bactérien est sondé pour déterminer si l’ADN étranger a été introduit avec succès dans la bactérie. Le transfert de Southern est également à la base de la technique du polymorphisme de longueur des fragments de restriction.