Che cos'è una macchia nordica?
L'ibridazione Northern blot è una tecnica che viene utilizzata per rilevare i livelli di RNA messaggero (mRNA) in un campione e per quantificare la quantità di mRNA presente. Sebbene esistano altre tecniche più potenti, Northern Blot rimane lo standard grazie alla sua semplicità e facilità d'uso. La tecnica di assorbimento del nord consente anche il confronto diretto di più campioni in un singolo esperimento.
Messenger RNA è un tipo di acido nucleico che viene prodotto quando viene espresso un gene. Un gene che è attivato e funzionale all'interno di una cellula viene trascritto in mRNA. L'mRNA viene quindi trasportato nel citoplasma della cellula, dove viene tradotto in una proteina. L'analisi Northern blot di un campione di mRNA cellulare può quindi fornire informazioni utili sull'array di proteine che la cellula sta producendo.
In una macchia nordica, l'mRNA viene estratto dalle cellule e attraversa un'elettroforesi su gel di agarosio denaturazione, che consente di separare l'mRNA nel campione in base alle dimensioni. Campioni di molecole di mRNA di dimensioni note vengono analizzati contemporaneamente per fornire un controllo. Una volta completata l'elettroforesi, i campioni vengono trasferiti e immobilizzati su una membrana solida, tipicamente realizzata con un materiale come il nylon. I campioni vengono quindi esposti a sonde radiomarcate per diverse ore prima dell'analisi. Durante l'analisi, l'mRNA che si è ibridato con una sonda radiomarcata può essere chiaramente rilevato usando i raggi X.
La tecnica di assorbimento del nord consente l'osservazione dei modelli di espressione genica tra diversi tipi di tessuto. L'RNA messaggero estratto da cellule di vari tessuti e tipi di organi diversi può essere confrontato e si possono esaminare le risposte cellulari allo stress, alle infezioni e a molti altri stimoli. Osservando le differenze nell'espressione dell'mRNA in condizioni diverse, uno scienziato può determinare quali tipi di proteine produce una cellula in risposta a determinati stimoli. Ciò può fornire indizi sulle funzioni di proteine sconosciute o, nel caso di proteine conosciute, informazioni sulle risposte cellulari agli stimoli in questione.
Ad esempio, una macchia nordica può mostrare che l'espressione di una proteina sconosciuta aumenta in risposta alla presenza di una tossina specifica. Si potrebbe quindi teorizzare che la proteina è coinvolta nella riduzione della tossicità, magari trasportando la sostanza chimica fuori dalla cellula o convertendola in metabolita. Se si stanno esaminando proteine note, documentare i cambiamenti nell'espressione proteica può fornire informazioni sulla risposta stessa. Se l'espressione di un trasportatore molecolare noto fosse aumentata, ad esempio, si potrebbe confermare che la risposta cellulare alla tossina è di trasportare la tossina fuori dalla cellula.