Southern blot

한 가닥으로 된 핵산이 이와 상보적인 염기 서열의 또 다른 한 가닥의 핵산과 적당한 조건에서 만나게 되면 이중나선(DNA-DNA or DNA-RNA)을 형성하는 현상(hybridization)의 원리를 응용한 것으로 DNA-DNA hybridization의 현상을 이용하는 기법이 southern blot이다.

1) DNA를 추출한다.
2) 추출된 DNA를 제한효소로 절단한다.
3) 아가로스 겔 전기영동을 실시하여 크기별로 DNA 조각을 분리한다.
4) 이중나선 상태로 있는 DNA를 alkali로 단일 가닥 상태로 만들어 준 뒤 nitrocellulose filter나 nylon membrane으로 옮긴다.
이 때, gel 상에서의 DNA 위치가 변하지 않고 membrane으로 옮겨지게 된다.
5) Gel상에서 filter로 DNA를 옮기는 방법으로 capillary transfer 방법을 가장 많이 사용한다.
이 방법은 흡수지에 의해 transfer buffer가 빨아 올려지면서 buffer와 함께 DNA가 이동하여 membrane으로 옮겨지게 된다.
6) 목적하는 유전자를 검출하기 위해서 표지된 probe를 첨가하면 filler상에서 probe 와 상보적인 염기배열을 가진 DNA단편과 hybrid가 형성된다.(Hybridization)
7) 표식된 probe와 hybrid를 형성한 DNA 단편은 autoradiography에 의해 검출된다.

가령 어떤 사람이 B형 간염 바이러스에 감염되었는가를 알려면 바이러스의 DNA를 probe로 사용한다.
probe는 나일론 막의 전면에 흩어져 표면에 고정된 여러 DNA 조각들과 부딪히게 될 것이다.
그러나 같은 염기순서가 아니면 이중나선을 이루지 못하기 때문에 probe DNA는 막 위의 간염 바이러스 DNA에 가서만 이중나선을 이루게 된다.
막에 고정되어 있는 DNA와 이중나선을 형성하지 못하므로 probe DNA는 고정되지 못하고 다음과정에서 모두 씻겨 나간다.
이제 이 막 위에 필름을 얹어두면 이중나선을 형성한 probe DNA의 방사선에 의해 절편의 위치에 상을 맞게 얻게 된다.
이것은 바이러스의 존재 뿐 만 아니라 genome의 어느 위치에 삽입되어 있고 혹은 얼마나 존재하는지도 알려주며 다른 sample과 비교하면 더욱 많은 정보를 얻을 수 있다.