Transferencia de Southern: Principio, Protocolo (pasos) y Usos

La transferencia se usa principalmente en biología molecular. Se utiliza para identificar proteínas y ácidos nucleicos con fines de diagnóstico. Específicamente, la transferencia se usa para identificar biomoléculas como ADN, ARNm y proteínas durante la expresión génica.

Las moléculas de ADN y ARN necesitan someterse a análisis bioquímicos y se separan utilizando el método de transferencia.

Imagen : Una mnemotécnica útil para que los estudiantes recuerden la relación entre varios métodos de transferencia y sus usos

La transferencia se realiza permitiendo que la mezcla de moléculas pase a través de un gel que separa las moléculas en función de su tamaño molecular. Las moléculas que se están ensayando se presionan con fuerza contra una membrana que luego transferirá la molécula del gel a la membrana adecuada a través de la acción capilar.

Uno de los procedimientos de transferencia comúnmente usados es la transferencia Southern. Este procedimiento fue introducido en 1975 por Edwin Southern; por lo tanto, de donde se tomó el nombre. ¿Qué es la transferencia Southern? Es un método de transferencia utilizado para detectar una secuencia particular de ADN en una muestra de ADN. Existen otros subtipos, como la transferencia Northern, la transferencia Western, la transferencia sudoccidental y la transferencia oriental. ^{(1, 2, 3 y 4)}

Imagen 1: El procedimiento de transferencia Southern como se muestra en la imagen anterior.
Fuente de Imagen: thescienceinfo.com

¿Qué revela la transferencia Southern?

Un análisis de transferencia Southern revela lo siguiente::

• Identidad del ADN
• Tamaño del ADN
• Abundancia del ADN ^{(4, 5)}

El método de transferencia Southern es una técnica clásica que separa fragmentos de ADN de acuerdo con su tamaño a través de electroforesis. Se transferirán a una membrana, se hibridarán, se lavarán y, por último, se detectará la banda de ADN marcada.

¿Cuánto ADN se necesita para la transferencia Southern?

La cantidad de ADN necesaria varía dependiendo del tamaño y la actividad específica de la sonda.

¿Cuál es el principio de la transferencia Southern?

La transferencia Southern es un polimorfismo de longitud de fragmento de restricción. Es un método de hibridación para identificar el tamaño del ADN a partir de una mezcla de otras moléculas similares. Básicamente, la transferencia Southern separa los fragmentos de ADN por electroforesis en gel. Los fragmentos de ADN se identifican usando una hibridación de sonda marcada. ^{(5, 6 y 7)}

¿Cuáles son los pasos en la transferencia Southern?

Hay una serie de pasos que deben seguirse estrictamente al realizar la transferencia Southern. Son los siguientes:

Imagen 2: La primera y segunda etapa del método de transferencia Southern.
Fuente de Imagen: slideplayer.com

#1-Resumen de restricciones

Se usa una enzima de restricción para fragmentar el ADN. El ADN se corta en un sitio específico generando un fragmento. Los fragmentos de ADN obtenidos por digestión de restricción se amplifican por PCR. ^{(7, 8)}

#2 – Electroforesis en gel

Una vez que se obtienen los fragmentos de ADN, la siguiente etapa es separar los fragmentos de ADN usando electroforesis en gel.

Imagen 3: La desnaturalización del ADN.
Fuente de Imagen: slidesharecdn.com

#3-Desnaturalización

En esta etapa se necesita un gel de SDS. Una vez que se realiza la electroforesis, el gel de SDS se empapa en ácido como HCl o álcali como NaOH. El propósito es desnaturalizar los fragmentos de ADN bicatenario. Después de la desnaturalización, las hebras de ADN se separarán. ^{(8, 9)}

#4-Secante

Aquí es donde se produce la hinchazón real. Las hebras separadas del ADN se transfieren a una membrana de nailon cargada positivamente a través del proceso de transferencia.

El proceso de transferencia se realiza para determinar la naturaleza del ADN

#5-Horneado y bloqueo

El ADN se basa en autoclave y se fija en la membrana. La caseína o albúmina de suero bovino se usa para tratar la membrana. Lo que hacen estas sustancias químicas es saturar el sitio de unión de la membrana.

#6-Hibridación con sondas marcadas

Se usa una sonda marcada para tratar el ADN unido a la membrana. Tiene secuencias complementarias al gen en estudio. La sonda se unirá con el ADN complementario en la membrana. ^{(3, 7 y 10)}

#7-Visualización por Autorradiograma

Se usa un autorradiograma para visualizar el ADN unido a la membrana que se marca con una sonda. La visualización de autorradiograma proporciona un patrón de bandas.

¿Por qué es importante la transferencia Southern?

Imagen 5: La transferencia Southern es uno de los procedimientos utilizados en las pruebas de paternidad.
Fuente de Imagen: slideplayer.com

La transferencia Southern es importante ya que es útil en los diversos campos de interés, tales como:

1. Se utiliza para detectar el ADN en una muestra determinada, como la toma de huellas dactilares de ADN en medicina forense.
2. Es útil para aislar e identificar el gen de interés.
3. En medicina forense, la transferencia Southern es uno de los procedimientos más utilizados, especialmente en:
   1. Identificación criminal
   2. Identificación de la víctima
4. Se utiliza para las pruebas de paternidad.
5. Ayuda a identificar el reordenamiento o la mutación de genes en una secuencia particular de mapeo de ADN/genes.
6. Se utiliza para diagnosticar una enfermedad en particular causada por defectos genéticos.
7. Es útil para identificar agentes infecciosos.
8. Ayuda a restringir el polimorfismo de longitud de fragmento.
9. Tiene la capacidad de identificar un solo gen en un conjunto de fragmentos de ADN.
10. Ayuda a detectar el cáncer y enfermedades genéticas como la mutación de células falciformes y la leucemia monoclonal. ^{(1, 3, 5 y 8)}

¿Cómo se utiliza la transferencia Southern en medicina forense?

Los laboratorios forenses utilizaron el método de transferencia Southern para detectar la menor cantidad de ADN, especialmente en el caso de violación, robo o identificación de la paternidad. ^{(7, 8)}

Imagen 6: La transferencia Southern es un procedimiento utilizado en un entorno forense, como en el caso de violaciones y otros tipos de delitos que pueden requerir la identificación de muestras de ADN.
Fuente de Imagen: newyorker.com

Resumen

La transferencia Southern es un método comúnmente usado en biología molecular. Ha sido una técnica muy utilizada durante más de tres décadas. A través de la transferencia Southern, los investigadores pueden comprender a fondo los fundamentos de la biología molecular. El propósito principal de la transferencia Southern es detectar una secuencia de ADN en una muestra de ADN dada.

Sin embargo, el método de transferencia Southern puede ser bastante caro y de naturaleza extremadamente técnica. En cuanto a la muestra, necesita una gran cantidad de ADN, lo que no siempre es favorable en algunos entornos.

Con el avance en el campo de la ciencia y la medicina, se desarrollaron nuevos métodos de prueba de ADN, como la PCR. Es mejor que la transferencia Southern porque el procedimiento involucrado es muy sencillo. Es fácil, rápido, confiable y solo requiere un pequeño volumen de ADN. ^{(2, 4, 6 y 9)}

Referencia

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Southern_blot
2. https://www.onlinebiologynotes.com/southern-blotting-principle-procedure-application/
3. https://www.thermofisher.com/ph/en/home/life-science/dna-rna-purification-analysis/nucleic-acid-gel-electrophoresis/southern-blotting.html
4. https://askabiologist.asu.edu/southern-blotting
5. https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/southern-blot
6. https://www.mybiosource.com/learn/southern-blotting/
7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18432697
8. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Southern-Blotting.aspx
9. https://www.mun.ca/biology/scarr/Gr12-18.html
10. https://www.nature.com/wls/definition/southern-blot-289