Hva er en nordlig flekk?

Northern blot hybridisering er en teknikk som brukes til å detektere messenger RNA (mRNA) nivåer i en prøve, og for å kvantifisere mengden mRNA som er til stede. Selv om andre kraftigere teknikker eksisterer, forblir Northern blot standard på grunn av sin enkelhet og brukervennlighet. Den nordlige blotting-teknikken muliggjør også direkte sammenligning av flere prøver i et enkelt eksperiment.

Messenger RNA er en type nukleinsyre som produseres når et gen blir uttrykt. Et gen som er slått på og funksjonelt i en celle blir transkribert til mRNA. MRNA blir deretter transportert inn i cytoplasma av cellen, hvor det blir oversatt til et protein. Northern blot-analyse av en cellulær mRNA-prøve kan derfor gi nyttig informasjon om rekken av proteiner cellen produserer.

I en Northern blot blir mRNA ekstrahert fra celler og kjørt gjennom en denaturerende agarosegelelektroforese, noe som gjør at mRNA i prøven kan skilles ut i henhold til størrelse. Prøver av mRNA-molekyler av kjente størrelser kjøres samtidig for å gi en kontroll. Når elektroforese er fullført, blir prøvene overført og immobilisert på en fast membran, typisk laget av et materiale som nylon. Prøvene blir deretter utsatt for radiomerkede sonder i flere timer før analyse. Under analysen kan mRNA som har hybridisert til en radiomerket sonde tydelig påvises ved bruk av røntgen.

Den nordlige blotting-teknikken muliggjør observasjon av genuttrykksmønstre mellom forskjellige vevstyper. Messenger-RNA ekstrahert fra celler fra forskjellige vev og organtyper kan sammenlignes, og cellulære reaksjoner på stress, infeksjon og mange andre stimuli kan undersøkes. Ved å se på forskjeller i mRNA-uttrykk under forskjellige forhold, kan en forsker bestemme hvilke typer proteiner en celle produserer som svar på visse stimuli. Dette kan gi ledetråder om funksjoner av ukjente proteiner, eller i tilfelle av kjente proteiner, informasjon om cellulære reaksjoner på de aktuelle stimuli.

For eksempel kan en nordlig blot vise at ekspresjonen av et ukjent protein øker som respons på tilstedeværelsen av et spesifikt toksin. Det kan da teoretiseres at proteinet er involvert i å redusere toksisiteten, kanskje ved å transportere kjemikaliet ut av cellen eller omdanne det til en metabolitt. Hvis kjente proteiner er under undersøkelse, kan dokumentasjon av endringer i proteinuttrykk gi informasjon om selve responsen. Hvis ekspresjonen av en kjent molekylær transportør ble økt, kunne det for eksempel bekreftes at den cellulære responsen på toksinet er å transportere toksinet ut av cellen.