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サザンブロッティングの仕組み

サザンブロッティングは、サンプル内の特定の DNA フラグメントを検出するために使用される技術です。ブロッティング技術には、ゲル電気泳動によるサイズに基づく DNA フラグメントの分離、サイズ分画された DNA サンプルのフィルター膜への転写、特定の DNA フラグメントと標識された配列特異的プローブとのハイブリダイゼーション、および標識バンドの検出が含まれます。

サンプル中の特定の DNA の同定に加えて、特定の種類の DNA のサイズと存在量もサザンブロッティングによって決定できます。サザンブロッティングのプロセスについては、この記事で説明しています。

対象となる主な分野

1.サザンブロッティングとは
– 定義、原理、応用
2.サザンブロッティングの仕組み
– サザンブロッティングのプロセス

重要な用語:DNA、ゲル電気泳動、ハイブリダイゼーション プローブ、ナイロン膜、制限消化、サザンブロッティング

サザンブロッティングとは

サザンブロッティングは、サンプル中の特定の DNA の同定に使用されるハイブリダイゼーション技術です。この技術は、1975 年に Edward M. Southern によって最初に開発されました。このプロセスは、サンプル内の特定の DNA 配列の DNA 配列、サイズ、および存在量を識別します。

サザンブロッティング膜を 図 1 に示します。

図 1:サザンブロッティング膜

サザンブロッティングの応用

以下に、サザンブロッティングのアプリケーションについて説明します。

<オール>
  • 特定の DNA 断片を検出するには
  • 特定の DNA 断片を分離するには
  • 突然変異と遺伝子再編成を特定する
  • RFLP アッセイ(制限断片長多型)
  • 遺伝性疾患の特定
  • 感染病原体を特定する
  • 父子鑑定
  • 犯罪者を特定するための DNA フィンガープリンティング
  • サザンブロッティングの仕組み

    サザンブロッティングでは、ゲル電気泳動によるサイズに基づく DNA フラグメントの分離、メンブレンへの転写、標識された配列特異的プローブとのハイブリダイゼーション、および標識バンドの検出が行われます。 .サザンブロッティングの手順は以下のとおりです。

    <オール>
  • DNA 消化 – DNA サンプルを制限酵素で消化して DNA 断片を取得し、これらの断片を PCR で増幅します。
  • ゲル電気泳動 – DNA 断片はゲル電気泳動によってサイズ分画されます。
  • 変性 – 分画した DNA を含むゲルを NaOH または HCl に浸して、二本鎖 DNA を変性させます。
  • ブロッティング – ゲル内の DNA フラグメントは、ブロッティングと呼ばれるプロセスによって、正に帯電したナイロン メンブレンに転写されます。
  • ベイクとブロッキング – DNA 断片を含むブロッティング ペーパーを焼き付けて、DNA をメンブレンに固定します。次に、ウシ血清アルブミン (BSA) またはカゼインで処理することにより、占有されていない結合部位を飽和させます。
  • 標識プローブによるハイブリダイゼーション – DNA 結合メンブレンは、目的の DNA フラグメントに相補的なヌクレオチド配列を含む標識プローブで処理されます。ハイブリダイゼーション プローブは通常 100 ~ 500 bp の長さで、放射性ヌクレオチドで標識されています。
  • オートラジオグラムによる視覚化 – 関心のある DNA フラグメントのパターンを取得するために、プローブ結合メンブレンをオートラジオグラムで可視化します。
  • 図 2:サザンブロッティング

    サザンブロッティングの全プロセスを 図 2 に示します .

    結論

    サザンブロッティングは、サンプルからの特定の DNA 配列の同定に使用されるハイブリダイゼーション技術です。このプロセスでは、DNA サンプルを制限酵素によって分画し、混合物をゲルに流します。次に、ゲルのバンドパターンをナイロンメンブレンに転写し、標識プローブとハイブリダイズさせて、目的のフラグメントを検出します。

    参照:

    1.「サザンブロッティング」。 サーモ フィッシャー サイエンティフィック 、ここから入手できます。

    画像提供:

    1.「サザンブロット膜」Bojan Žunar – Commons Wikimedia による自身の作品 (CC BY-SA 4.0)
    2. 「図 17 01 05」CNX OpenStax 著 – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由


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