Northern Blot

Erweiterte Suche

schematischer Aufbau eines Northern Blot

Der Northern Blot ist eine molekularbiologische Methode zur Übertragung (Blotten) der in der Gelelektrophorese aufgetrennten RNA auf eine Membran (Diazobenzyloxymethyl-(DBM)-Papier oder unter bestimmten Bedingungen Nitrocellulose oder Nylon). Auf der Membran ist die spezifische Markierung von RNA-Sequenzen durch die Hybridisierung mit komplementären Gensonden möglich.

Der Name Northern Blot wurde in Anspielung auf die Bezeichnung der von Edwin Southern entwickelten Southern-Blot-Methode gewählt (in der DNA statt RNA geblottet wird). Der Name ist eine Allusion, da die Himmelsrichtungen unmittelbar nichts mit dem Verfahren zu tun haben.

Die Northern Blot Methode wurde 1977 von James Alwine, James Kemp und George R. Stark an der Universität Stanford[1] für Diazobenzyloxymethyl-(DBM)-Papier eingeführt, und 1980 von Patricia Thomas[2] wie im einfacheren Southern Blot auf Nitrocellulose umgestellt. 1979 entwickelte G. Stark eine weitere Blottingmethode (zur Trennung von Proteinen), welche er in Fortführung des Wortspiels als Western Blot bezeichnete.

Anwendung

Die Methode des Northern Blotting wird zum Beispiel verwendet, um die für ein Protein kodierende mRNA eines mutierten Organismus mit der eines "normalen" Organismus zu vergleichen. Ein entsprechender Versuch könnte folgendermaßen aussehen:

Man nimmt Gewebeproben, in denen das Protein vorkommt, bzw. vorkommen müsste, sowohl vom Mutanten, als auch vom normalen Individuum (als Kontrolle) und schließt die Zellen in einer an Detergens hoch konzentrierten Lösung auf, die die Nukleasen inaktiviert, damit diese die Nukleinsäuren nicht angreifen können. Nachdem die überflüssigen Proteine abgetrennt wurden, etwa durch Denaturierung und wiederholte Phenolextraktionen, sowie auch kleinere Moleküle durch Fällung in Alkohol entfernt wurden, werden RNA und DNA durch ihre unterschiedlichen Löslichkeiten in Alkohol voneinander getrennt. Verunreinigungen von DNA können nun z.B. durch das hochspezifische Enzym DNase abgebaut werden. mRNAs können von anderen RNAs durch Zurückhalten an einer chromatographischen Säule, die spezifisch die Poly(A)-Schwänze der mRNAs bindet, getrennt werden. Jetzt werden zunächst die intakten und gereinigten mRNA-Moleküle durch Gelelektrophorese ihrer Größe nach getrennt. Damit die RNA-Moleküle für einen Nachweis zugänglich werden, überträgt (Blotting) man die RNA mit zugehörigem Bandenmuster auf ein Blatt Nitrocellulosepapier. Auf diese Membran wird eine markierte DNA- oder RNA-Sonde gegeben, deren Sequenz einem Abschnitt der nachzuweisenden mRNA entspricht. Die RNA-Moleküle auf der Membran, die mit der markierten Sonde hybridisieren, können nun autoradiographisch oder chemisch nachgewiesen werden. Die Größe der RNA-Moleküle in jeder Bande kann durch Vergleich mit RNA-Molekülen bekannter Größe (RNA-Standards), die man parallel zu den experimentellen Proben laufen lässt, bestimmt werden. Nun kann man erkennen, ob und inwiefern sich die für Proteine kodierende mRNA des Mutanten von der des normalen Individuums unterscheidet.

Einzelnachweise

  1. Alwine JC., Kemp DJ. und Stark GR. (1977): Method for detection of specific RNAs in agarose gels by transfer to diazobenzyloxymethyl-paper and hybridization with DNA probes. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., Bd. 74, S. 5350-5354. PMID 414220; PDF (Volltextzugriff, engl.)
  2. Thomas, PS. (1980): Hybridization of denatured RNA and small DNA fragments transferred to nitrocellulose. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., Bd. 77, S. 5201-5205. PMID 6159641; PDF (Volltextzugriff, engl.)

Siehe auch

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

17.01.2022
Quantenphysik | Teilchenphysik
Ladungsradien als Prüfstein neuester Kernmodelle
Ein internationales Forschungsprojekt hat die modernen Möglichkeiten der Erzeugung radioaktiver Isotope genutzt, um erstmals die Ladungsradien entlang einer Reihe kurzlebiger Nickelisotope zu bestimmen.
13.01.2022
Sonnensysteme | Planeten | Elektrodynamik
Sauerstoff-Ionen in Jupiters innersten Strahlungsgürteln
In den inneren Strahlungsgürteln des Jupiters finden Forscher hochenergetische Sauerstoff- und Schwefel-Ionen – und eine bisher unbekannte Ionenquelle.
12.01.2022
Schwarze Löcher | Relativitätstheorie
Die Suche nach einem kosmischen Gravitationswellenhintergrund
Ein internationales Team von Astronomen gibt die Ergebnisse einer umfassenden Suche nach einem niederfrequenten Gravitationswellenhintergrund bekannt.
11.01.2022
Exoplaneten
Ein rugbyballförmiger Exoplanet
Mithilfe des Weltraumteleskops CHEOPS konnte ein internationales Team von Forschenden zum ersten Mal die Verformung eines Exoplaneten nachweisen.
07.01.2022
Optik | Quantenoptik | Wellenlehre
Aufbruch in neue Frequenzbereiche
Ein internationales Team von Physikern hat eine Messmethode zur Beobachtung licht-induzierter Vorgänge in Festkörpern erweitert.
06.01.2022
Elektrodynamik | Quantenphysik | Teilchenphysik
Kernfusion durch künstliche Blitze
Gepulste elektrische Felder, die zum Beispiel durch Blitzeinschläge verursacht werden, machen sich als Spannungsspitzen bemerkbar und stellen eine zerstörerische Gefahr für elektronische Bauteile dar.
05.01.2022
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Materie/Antimaterie-Symmetrie und Antimaterie-Uhr auf einmal getestet
Die BASE-Kollaboration am CERN berichtet über den weltweit genauesten Vergleich zwischen Protonen und Antiprotonen: Die Verhältnisse von Ladung zu Masse von Antiprotonen und Protonen sind auf elf Stellen identisch.
04.01.2022
Milchstraße
Orions Feuerstelle: Ein neues Bild des Flammennebels
Auf diesem neuen Bild der Europäischen Südsternwarte (ESO) bietet der Orion ein spektakuläres Feuerwerk zur Einstimmung auf die Festtage und das neue Jahr.
03.01.2022
Sterne | Elektrodynamik | Plasmaphysik
Die Sonne ins Labor holen
Warum die Sonnenkorona Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius erreicht, ist eines der großen Rätsel der Sonnenphysik.
30.12.2021
Sonnensysteme | Planeten
Rekonstruktion kosmischer Geschichte kann Eigenschaften von Merkur, Venus, Erde und Mars erklären
Astronomen ist es gelungen, die Eigenschaften der inneren Planeten unseres Sonnensystems aus unserer kosmischen Geschichte heraus zu erklären: durch Ringe in der Scheibe aus Gas und Staub, in der die Planeten entstanden sind.