ノーザンブロットとは？

ノーザンブロットハイブリダイゼーションは、サンプル中のメッセンジャーRNA（mRNA）レベルを検出し、存在するmRNAの量を定量化するために使用される技術です。 他のより強力な技術も存在しますが、ノーザンブロットはそのシンプルさと使いやすさから標準のままです。 ノーザンブロット法では、1回の実験で複数のサンプルを直接比較することもできます。

メッセンジャーRNAは、遺伝子が発現されているときに生成される核酸の一種です。 スイッチオンされ、細胞内で機能する遺伝子はmRNAに転写されます。 次に、mRNAは細胞の細胞質に輸送され、そこでタンパク質に翻訳されます。 したがって、細胞mRNAサンプルのノーザンブロット分析は、細胞が産生しているタンパク質の配列に関する有用な情報を提供できます。

ノーザンブロットでは、mRNAが細胞から抽出され、変性アガロースゲル電気泳動を実行します。これにより、サイズに応じてサンプル中のmRNAを分離できます。 既知のサイズのmRNA分子のサンプルを同時に実行して、コントロールを提供します。 電気泳動が完了すると、サンプルは通常ナイロンなどの材料で作られた固体膜に移され、固定されます。 次に、分析前にサンプルを放射性標識プローブに数時間さらします。 分析中に、放射標識プローブにハイブリダイズしたmRNAは、X線を使用して明確に検出できます。

ノーザンブロット法により、異なる組織タイプ間の遺伝子発現パターンを観察できます。 さまざまな組織や器官の種類の細胞から抽出されたメッセンジャーRNAを比較し、ストレス、感染、その他の多くの刺激に対する細胞応答を調べることができます。 科学者は、さまざまな条件下でのmRNA発現の違いを調べることで、特定の刺激に応答して細胞が生成するタンパク質の種類を判断できます。 これにより、未知のタンパク質の機能に関する手がかりが得られます。既知のタンパク質の場合は、問題の刺激に対する細胞応答に関する情報が得られます。

たとえば、ノーザンブロットでは、特定の毒素の存在に応じて未知のタンパク質の発現が増加することが示される場合があります。 タンパク質は、おそらく化学物質を細胞外に輸送するか、代謝物に変換することにより、毒性の低減に関与していると理論化できます。 既知のタンパク質が検査中の場合、タンパク質発現の変化を記録することで、応答自体に関する情報を提供できます。 たとえば、既知の分子輸送体の発現が増加した場合、毒素に対する細胞応答は毒素を細胞外に輸送することであることが確認できます。