サザンブロッティング

サザンブロッティング：DNA同定のための革新的手法

サザンブロッティング（Southern blotting）は、エドウィン・サザンによって考案されたDNA同定法であり、特定の塩基配列を有するDNA分子を混合したサンプルから検出するのに利用されます。この技術の名称はサザンの名前に由来するもので、同じような技術のノーザンブロッティング（Northern blotting）やウェスタンブロッティング（Western blotting）は、順にRNAやタンパク質の分析に対応しています。サザンブロッティングは特に、大文字の「Southern」と表記される慣例があります。

概要

サザンブロッティングのプロセスは、ゲル電気泳動から始まります。この技術では、DNA試料をゲル内で電流を流すことで、分子の大きさに応じて分離します。DNAはそのサイズによって異なる速度で移動するため、塩基対の数が異なるDNA断片が、各々異なる位置に現れます。この際、DNAの消耗と定量化が行われるため、特定の配列に基づく判別が可能となります。

次に、電気泳動後のゲルに強塩基溶液を浸すことで、DNAを一本鎖として膜に固定します。十分な水分を保持したゲルからDNAが引き出され、選択された膜に吸着します。これにより DNA 分子が変性し、固定化されます。さらに、最後の段階で、膜上のDNAの塩基配列の同定が行われ、これには特定の相補的配列を持つ標識DNAと呼ばれる一本鎖を使います。この工程で、標識DNAと一致する配列が存在すれば、二重らせん構造が形成されます。

利点と応用

サザンブロッティング技術の利点は、非常に低い背景で特定のDNA配列を検出できる能力にあります。この手法を使用すれば、試料中に存在する数百万のDNA中からでも、特定の配列を簡単に定量化できます。さらなる精密さを加えるために、パルスフィールドゲル電気泳動を活用すれば、構成するヌクレオチドが異なると隣接するDNA断片との差別が可能になります。

この技術は、遺伝子異常の診断に非常に有用です。例えば、特定の遺伝子に変異が疑われる場合、この手法を用いて実際にその遺伝子の配列を調べ、変異の有無を確認することができます。変異があれば、対象となるDNA断片が切断されず、その結果断片の長さが変化します。このような変化は、様々な遺伝病の診断に利用され、鎌状赤血球症や嚢胞性線維症、ハンチントン病などの病気と密接に関連しています。

結論

サザンブロッティングは、深い分析能力を持ち、DNAの識別や遺伝子解析において計り知れない貢献をしています。この技術の発展は、分子生物学や遺伝学の研究を支え、何千もの研究成果と診断法が生まれるきっかけとなりました。サザンブロッティングは、今後も多くの分野でその重要性を示し続けることでしょう。

もう一度検索