النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Southern, Northern, and Western Transfers
المؤلف:
Robert Schleif
المصدر:
Genetics and Molecular Biology
الجزء والصفحة:
2nd Edition , p300-302
2025-06-09
43
Here we will cover in greater detail the topic of Southern transfers that were mentioned and briefly described in Chapter 2. At the same time, since the concepts are almost the same, we will also mention the so-called Northern and Western transfers. Southern transfers once were a necessary step in chromosome mapping, but their use has been superseded by techniques based on the polymerase chain reaction. To review, DNA fragments can be separated according to size by electrophoresis through gels, denatured, transferred to a nylon or paper mem brane and immobilized. Then the membrane can be immersed in a buffer containing a labeled oligonucleotide or DNA fragment and incubated under conditions permitting hybridization between complementary nucleic acid sequences (Fig. 1). The labeled fragment will therefore hybridize to its complementary sequence. The portion of the membrane carrying the fragment will then become radioactively labeled, and can be detected by autoradiography. This part of the process is analogous to plaque and colony screening described in the previous chapter. This simple technique, named a Southern transfer for Southern who first devised it, can be used in the analysis of chromosome structure.
Fig1. Southern transfer methodology. After electrophoretic separation according to size, the fragments are denatured and electrophoretically transferred to a membrane before hybridization with radioactive probe.
Consider the problem of learning whether the two nearest EcoRI cleavage sites on either side of a segment of DNA are at the same location in two nearly homologous chromosomes. If they are not, the situation is described as a restriction fragment length polymorphism, RFLP, and the nucleotide differences producing this polymorphism can be used as a genetic marker. If the restriction fragment containing the sequence is the same size from both chromosomes, then the nearest EcoRI cleavage sites are likely to be in the same locations. To search for RFLPs, a DNA sample containing the two chromosomes is cut with a restriction enzyme, separated by electrophoresis, and “probed” with a radioactively labeled segment of the region (Fig. 2). A difference in the sizes of corresponding fragments indicates the presence of an RFLP.
Fig2. Detection of an RFLP by Southern transfer in which the radioactive probe was fragment S. The chromosome A generates band A and the chromosome B which lacks the first EcoRI cleavage site on the right generates band B. A heterozygous individual shows both bands in a Southern transfer probed with the segment S.
Northern transfers are the converse of Southern transfers in that it is RNA rather than DNA that is separated by electrophoresis, transferred, and immobilized on membrane to preserve the original pattern.
Membrane with immobilized RNA can then be used in hybridization, just like paper with immobilized DNA.
What kinds of questions can be answered with immobilized RNA? One concerns the in vivo state of various RNAs. Transient precursors of a mature RNA molecule can easily be detected because they will be larger than the mature RNA and will be separated during electrophoresis. This permits tracking the maturation process of an RNA molecule. Not only can the changing sizes of the maturing species be monitored, but fates of specific regions that are removed can also be followed by probing with appropriate sequences.
Transfer-like technology can also be used to purify specific RNAs or DNAs. Either single-stranded RNA or single-stranded DNA can be bound to the paper. Then either RNA or DNA fragments complementary to the immobilized RNA or DNA can be isolated from a mixture by hybridization followed by elution. As an application, messenger RNA eluted from such immobilized DNA can be translated in vitro to provide a definitive identification of a candidate clone for a specific gene.
Western transfers involve proteins, not nucleic acids. The principle is the same as for Northern and Southern transfers. A pattern of proteins that have been separated by electrophoresis is transferred to paper or a membrane and then specific proteins are visualized. Some DNA- or RNA-binding proteins can easily be detected after transfer. These proteins partially renature despite being stuck to the paper. Then the paper with the immobilized proteins is incubated with the radioactive nucleic acid which binds to the immobilized protein. After washing the paper to remove unbound radioactive nucleic acid, autoradiography of the paper reveals the location of the immobilized protein. More often, the position of a specific protein is revealed by antibody probing as described in the previous section.