Biologia de los microorganismos (511)

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338 G E N Ó M I C A , G E N É T I C A Y V I R O L O G Í A
Transferencia Southern y Northern
La hibridación puede resultar muy útil para encontrar secuen-
cias relacionadas en genomas diferentes u otros elementos 
genéticos, o para determinar si un gen se expresa en un trans-
crito de RNA. En la transferencia Southern, se hibridan sondas 
de secuencia conocida con fragmentos de DNA diana que se 
han separado por electroforesis en gel (Sección 11.1). El proce-
dimiento de hibridación en el cual el DNA diana está en el gel 
y la sonda es DNA o RNA se llama transferencia Southern. 
Por otra parte, cuando en el gel hay RNA diana y la sonda para 
detectar la expresión de un gen es DNA o RNA, el procedi-
miento se llama transferencia Northern.
En una transferencia Southern, los fragmentos de DNA del gel 
primero son desnaturalizados para generar cadenas monocate-
narias, que son transferidas a una membrana sintética. Aunque 
el RNA es ya monocatenario, se añade al gel un agente desna-
turalizante para impedir la formación de estructuras secunda-
rias (  Sección 4.7). A continuación se expone la membrana 
a una sonda marcada. Si la sonda es complementaria de alguno 
de los fragmentos, se forman los híbridos, y la sonda se une 
a la membrana en las ubicaciones de los fragmentos comple-
mentarios. La hibridación se puede detectar monitorizando la 
sonda marcada que se ha unido a la membrana. En la Figura 11.3a 
se muestra cómo se puede utilizar una transferencia Southern 
para identificar fragmentos de DNA que contienen secuencias 
que se hibridan con la sonda.
El proceso de transferencia Northern es similar excepto que, 
en vez de moléculas de DNA, en el gel se separan moléculas de 
RNA, que son transferidas a una membrana sintética donde son 
detectadas con una sonda. Esta técnica se usa frecuentemente 
para identificar RNA mensajero (mRNA) derivado de genes 
específicos. La intensidad de una transferencia Northern nos 
da una estimación aproximada de la abundancia del mRNA de 
un gen determinado y puede ser por tanto empleada para moni-
torizar la transcripción (Figura 11.3b).
Otros métodos de hibridación
La hibridación se emplea con frecuencia para detectar la pre-
sencia de genes específicos en genomas que no han sido aún 
secuenciados, así como el movimiento de elementos genéticos 
como los transposones (  Sección 10.11). Para encontrar la 
posición específica en un genoma del gen que interesa, se puede 
clonar todo el DNA genómico (Sección 11.4). La hibridación 
en las colonias resultantes usando una sonda de ácido nucleico 
puede detectar el DNA recombinante en las colonias, como se 
muestra en la Figura 11.8a. Este procedimiento emplea la téc-
nica de replicación en placa para obtener un duplicado de la 
placa madre en un filtro de membrana. Las células son lisadas 
sobre el filtro para liberar su DNA, y se trata el filtro para sepa-
rar las dos cadenas del DNA y fijarlas en el filtro. Este filtro se 
expone luego a las sondas de ácido nucleico marcadas para faci-
litar la hibridación, y las sondas que no se unen son eliminadas 
mediante lavados. Si se ha usado una sonda radiactiva, el filtro 
se cubre con una película de rayos X. Después se revela y se ana-
lizan las marcas o manchas en la película de rayos X. Las colo-
nias que se correspondan con manchas en la película son las que 
se seleccionarán para estudios posteriores.
La hibridación es también el fundamento de la técnica de 
hibridación fluorescente in situ (FISH, del inglés fluorescence 
Los segmentos de ácidos nucleicos monocatenarios cuya 
identidad ya se conoce y que se utilizan en la hibridación se lla-
man sondas de ácidos nucleicos o, simplemente, sondas. Para 
favorecer la detección, las sondas pueden ser radiactivas o ir 
marcadas con sustancias químicas coloreadas o que generen 
productos fluorescentes (  Sección 18.4). Variando las condi-
ciones de hibridación es posible ajustar la «astringencia» de la 
hibridación, de tal modo que el apareamiento complementario 
de las bases sea casi exacto. Esto ayudará a evitar apareamien-
tos no específicos entre secuencias de ácido nucleico que sean 
solo parcialmente complementarias.
Figura 11.2 Electroforesis del DNA en gel de agarosa. (a) Las muestras
de DNA se cargan en pocillos en un gel de agarosa sumergido. (b) Fotografía 
de un gel de agarosa teñido. El DNA se ha cargado en pocillos en la parte 
superior del gel (polo negativo), y el electrodo positivo está en la parte inferior. 
La muestra patrón en el carril A (DNA marcador) tiene fragmentos de tamaño 
conocido, que se usan para determinar el tamaño de los fragmentos en los 
otros carriles. Las bandas se tiñen menos intensamente en la parte inferior 
del gel porque los fragmentos son más pequeños, y por tanto hay menos DNA 
que teñir.
E
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a
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 P
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