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サザンブロット法（Southern blot法・サザンブロッティング）とは、DNAの中から特定の配列だけを見つけ出す方法です。DNAを切って電気泳動で長さの順に並べ、膜に写し取ります（ブロット）。そのあと、目印をつけたプローブを使うハイブリダイゼーションで、目的のDNAを探します。1975年にエドウィン・サザンが発表しました[1]。
⏱️ 30秒でわかる要約
🧬 Q. サザンブロット法とは？
電気泳動で長さの順に並べたDNAを膜に写し取り、標識したプローブで特定の配列を見つける方法です。1975年にエドウィン・サザンが発表しました。
🧬 Q. 原理と手順は？
「分ける（電気泳動）→写す（ブロッティング）→見つける（ハイブリダイゼーション）」の3段階です。全体で1〜5日かかります。
🧬 Q. ノーザン・ウエスタンとの違いと覚え方は？
調べるものがちがいます。サザン＝DNA、ノーザン＝RNA、ウエスタン＝タンパク質。英語の頭文字で「SNoW DRoP」と覚えます。
🧬 Q. 何がわかる？今も使われている？
DNAを増やさずに断片の長さを測れます。PCRでは測りにくい長い繰り返し配列（脆弱X症候群など）やメチル化を調べるのに使われています。
🧬 サザンブロット法の基本情報
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 読み方・英語 | サザンブロット法（Southern blot／サザンブロッティング／サザンハイブリダイゼーション） |
| ひとことで言うと | 電気泳動で分けたDNAの断片の中から、特定の配列をもつものを見つける方法[1] |
| 開発 | 1975年、エドウィン・サザン（Edwin M. Southern）[1] |
| 調べるもの | DNA（RNAはノーザン、タンパク質はウエスタン）[5][6] |
| 3つの段階 | 電気泳動で分ける → 膜に写す → 標識プローブで見つける[2] |
| かかる日数 | 1〜5日[2] |
| 医療での使い道 | 長い繰り返し配列の長さやメチル化を調べる（脆弱X症候群・筋強直性ジストロフィー1型・FSHDなど）[11][12][13] |
1. サザンブロット法とは？意味と開発者・名前の由来
サザンブロット法は、電気泳動で分けたDNAの断片の中から、特定の配列をもつ断片を見つける方法です。1975年に、エドウィン・サザン（Edwin M. Southern）が論文で発表しました[1]。
もとの方法では、制限酵素で切ったゲノムDNAから、標識したRNAを使って特定の断片を検出していました[2]。今は、標識したDNAなどの核酸をプローブ（目印のついた探し役）に使うのがふつうです[2]。
💡 用語解説：制限酵素（restriction enzyme）
DNAの決まった短い配列を見つけて、そこで切るはさみのような酵素です。同じ酵素なら、いつも同じ場所で切ります。そのため、切ったあとの断片の長さを比べると、DNAのちがいがわかります。
「サザン（Southern）」は、開発した人の名前です。「南」という意味ではありません。のちに、RNAを調べる方法（1977年）[5]やタンパク質を調べる方法（1979年）[6]が生まれました。これらは、サザンにかけて方角の名前で呼ばれるようになりました。タンパク質の方法は、1981年の論文で「ウエスタンブロッティング」と呼ばれています[7]。
「ブロット（blot）」は、しみこませて写し取ること（吸い取り紙で吸う動き）を表す言葉です。ゲルの中のDNAを、毛細管現象（液体が細いすき間をのぼる力）で膜に写し取ることから、この名前があります[2]。
2. サザンブロット法の原理：分ける・写す・見つける
サザンブロット法は「分ける」「写す」「見つける」の3段階でできています。[2]
- ●分ける（電気泳動）：制限酵素で切ったDNAをゲルに入れて電気を流し、長さの順に並べます[1][2]
- ●写す（ブロッティング）：ゲルの中のDNAを、毛細管現象で膜に写し取ります。並び方はそのまま保たれます[2]
- ●見つける（ハイブリダイゼーション）：目的の配列と対になる標識プローブを膜に反応させ、くっついた場所だけを光らせて見つけます[2]
💡 用語解説：アガロースゲル電気泳動（gel electrophoresis）
寒天に似たゲルにDNAを入れて電気を流す方法です。DNAはマイナスの電気を帯びているので、プラス極に向かって動きます。短い断片ほど網目をすり抜けて速く進むので、DNAが長さの順に並びます。
ゲルはやわらかくこわれやすく、そのままではプローブを反応させにくい性質があります。そこで、じょうぶな膜（ナイロン膜やニトロセルロース膜）にDNAを移してから調べます[2][4]。
見つける段階では、DNAが2本鎖から1本鎖にほどけている必要があります。1本鎖になったDNAに、相手の配列をもつプローブが対になって結合します。この性質を使うのがハイブリダイゼーションです。
💡 用語解説：プローブ（probe）
目的のDNAを探すための、目印つきの短いDNA（またはRNA）です。目的の配列と対になる配列をもつので、その場所にだけ結合します。目印には、もともと放射性同位元素（32Pなど）が使われてきました。
3. サザンブロット法の手順
サザンブロット法は、基本的な実験器具だけで行えます。費用は安い一方で、全体で1〜5日かかります[2]。おもな流れは次のとおりです。
- ●①DNAを取り出す：血液や組織から、ゲノムDNAを取り出して精製します[2]
- ●②制限酵素で切る：決まった配列で切り、さまざまな長さの断片にします[1][2]
- ●③電気泳動で分ける：アガロースゲルで、断片を長さの順に並べます[2]
- ●④変性させる：酸で部分的に切ってからアルカリで処理し、2本鎖を1本鎖にほどきます[3]
- ●⑤膜に写す（ブロッティング）：ゲルの上に膜と吸い取り紙を重ね、毛細管現象でDNAを膜に移します[2]
- ●⑥標識プローブと反応させる：目的の配列と対になるプローブを膜に反応させます[2]
- ●⑦洗って検出する：結合しなかったプローブを洗い流し、残った目印を検出します。DNAの帯（バンド）が見えた位置から、断片の長さがわかります[2]
図：上はゲルからナイロン膜へDNAを写す段階、下は標識プローブで目的のDNAを見つける段階です（図の中の表示のとおり、Genomes 3〔Garland Science, 2007〕の図）。
今の方法でくふうされた点
大きな断片はゲルから出にくいという問題がありました。1979年、うすい酸でDNAを部分的に切り、アルカリで2本鎖を分ける方法が報告されました。この方法で、大きさに関係なく効率よく膜に移せるようになりました[3]。
1985年には、ナイロン膜と0.4Mの水酸化ナトリウム（アルカリ）を使う方法が報告されました。アルカリの液で写すと、DNAが膜にしっかり結合（共有結合）して固定されます。その後の検出の感度は約10倍に上がりました[4]。
4. ノーザン・ウエスタンブロットとの違いと覚え方
3つの方法のちがいは、「何を調べるか」です。サザンはDNA、ノーザンはRNA、ウエスタンはタンパク質を調べます[1][5][6]。
覚え方の1つは、遺伝情報の流れ（DNA→RNA→タンパク質）の順に並べることです。「サザン＝DNA、ノーザン＝RNA、ウエスタン＝タンパク質」となります。英語では、頭文字を並べた「SNoW DRoP（S＝D、N＝R、W＝P）」という覚え方が知られています。
RNAを調べる方法のくわしい手順は、ノーザンブロット法で解説しています。
PCRとの違い
PCRは、調べたい部分だけを何百万倍にも増やしてから調べる方法です。サザンブロット法は、DNAを増やさずに、そのままの長さの断片を検出します。
そのため、PCRでは増やしにくい長い繰り返し配列でも、長さを測ることができます。たとえば筋強直性ジストロフィー1型では、PCRで確実にわかるのはCTGの繰り返しが約100〜150回までです。それより大きな伸びを測るには、サザンブロット法が必要とされています[12]。
一方で、多くの検体を早く調べる用途では、PCRや配列を読む方法が中心になりました。配列を読むサンガー法や、キャピラリー電気泳動で長さを測る方法などです。
5. 遺伝医学での使われ方：何がわかるか
サザンブロット法は、ヒトの遺伝子を探す研究の土台になりました。今も、長い繰り返し配列の伸び・縮みや、メチル化（DNAにつく化学的な目印）を調べる検査で使われています[11][12][13]。
RFLPによる遺伝子地図とDNAフィンガープリント
1980年、人によって制限酵素で切れる場所がちがうこと（制限断片長多型：RFLP）を目印にして、ヒトの遺伝子地図をつくる方法が提案されました。プローブを、その人のDNAを制限酵素で切ったものと反応させて、ちがいを見つけます[8]。
💡 用語解説：RFLP（制限断片長多型）
人によってDNAの配列が少しちがうため、制限酵素で切れる場所もちがいます。その結果、切った断片の長さに個人差が出ます。この長さのちがいを、サザンブロット法で目印として見つけたものがRFLPです。
この方法で、1983年にはハンチントン病の遺伝子が4番染色体にあることが、家系の解析からわかりました[9]。病気の遺伝子の場所を、遺伝子そのものを知らないまま突き止められるようになったのです[8][9]。
1985年には、繰り返し配列のミニサテライトを使い、一人ひとりに固有の「DNAの指紋」を示せることが報告されました[10]。これがDNAフィンガープリントの始まりです。
今も使われる場面：繰り返し配列の病気
脆弱X症候群（FMR1遺伝子のCGGの繰り返しが伸びる病気）では、1つの方法ですべてを調べることはできません。そのため、複数の方法を組み合わせるとされています[11]。サザンブロット法でメチル化に反応する制限酵素を使うと、遺伝子のメチル化（はたらきが止まっているか）もわかります[11]。新しいPCRの方法（リピートプライムドPCRなど）が広まり、すべての検体でサザンブロット法を行う必要は減っています[11]。病気のくわしい説明は脆弱X症候群をご覧ください。
筋強直性ジストロフィー1型では、上で述べたとおり、大きなCTGの伸びを測るのにサザンブロット法が使われます[12]。こうした繰り返し配列が伸びて起こる病気は、リピート伸長病でまとめて解説しています。
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（FSHD）では、4番染色体のD4Z4という繰り返し配列の長さを測ります。臨床で使われている測り方は、サザンブロット法と光学ゲノムマッピング（OGM）です[13]。サザンブロット法では、大きな断片を分けるパルスフィールドゲル電気泳動を使います[13]。サザンブロット法には質のよいDNAが必要で、DNAが細かく切れていると見落とす（偽陰性）ことがあるとされています[13]。
メチル化について、くわしくはDNAメチル化で解説しています。染色体の一部が増えたり減ったりする変化は、コピー数変異（CNV）と呼ばれます。これを調べる方法には、プローブを染色体に直接反応させるFISH法などもあります。
当院で受けられる検査
当院のFMR1遺伝子リピート伸長検査は、PCR法でCGGの繰り返しの伸びを調べます。この検査には、FMR1のメチル化を調べることは含まれていません。顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（FSHD）遺伝子検査では、3つを調べます。D4Z4の長さとハプロタイプ、メチル化、SMCHD1遺伝子です。
ハンチントン病や筋強直性ジストロフィーなどの検査は、単一遺伝子のリピート伸長遺伝子検査にまとめています。ほかの病気は遺伝子検査の一覧をご覧ください。どの検査も、臨床遺伝専門医が検査の前後に結果の意味を説明します。妊娠中の赤ちゃんの染色体を調べる検査としては、東京のNIPT（新型出生前診断）も行っています。
よくある質問（FAQ）
Q1. サザンブロット法とは、簡単にいうと何ですか？
DNAの中から特定の配列だけを見つける方法です。制限酵素で切ったDNAを電気泳動で長さの順に並べ、膜に写し取ってから、目印をつけたプローブを反応させて目的の断片を見つけます。
Q2. サザンブロット法を開発したのは誰ですか？名前の由来は？
1975年にエドウィン・サザン（Edwin M. Southern）が発表しました。「サザン」は開発者の名前で、「南」という意味ではありません。のちにできたRNAの方法がノーザン、タンパク質の方法がウエスタンと、方角になぞらえて呼ばれるようになりました。
Q3. サザンブロット法で何がわかりますか？
特定のDNA断片があるかどうかと、その長さがわかります。DNAを増やさずに測れるので、長い繰り返し配列の伸び・縮みを調べるのに向いています。メチル化に反応する制限酵素を使えば、遺伝子のメチル化の状態もわかります。
Q4. サザン・ノーザン・ウエスタンブロットの違いと覚え方は？
調べるものがちがいます。サザンはDNA、ノーザンはRNA、ウエスタンはタンパク質です。覚えるときは、遺伝情報の流れ（DNA→RNA→タンパク質）の順に並べます。英語の頭文字で「SNoW DRoP（S＝D、N＝R、W＝P）」と覚える方法もあります。
Q5. サザンブロット法とPCRの違いは何ですか？
PCRは調べたい部分を増やしてから調べる方法で、少ない量のDNAで早く結果が出ます。サザンブロット法はDNAを増やさずに検出するため時間はかかりますが、PCRでは増やしにくい長い繰り返し配列でも長さを測れます。
Q6. サザンブロット法の欠点は何ですか？今も使われていますか？
結果が出るまでに1〜5日かかり、質のよいDNAが必要です。多くの用途では、PCRや配列を読む方法が中心になりました。それでも、脆弱X症候群・筋強直性ジストロフィー1型・顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーなど、長い繰り返し配列の病気の検査では今も使われています。
まとめ
サザンブロット法は、DNAを「分ける・写す・見つける」の3段階で、特定の配列を検出する方法です。1975年にサザンが発表し、RNAのノーザン、タンパク質のウエスタンが後に続きました[1][5][6]。
RFLPによる遺伝子地図やDNAフィンガープリントの土台になりました[8][10]。今も、PCRでは測りにくい長い繰り返し配列やメチル化を調べるのに使われています[11][12][13]。
🔬 繰り返し配列の長さを調べる遺伝子検査
サザンブロット法が今も使われるのは、長い繰り返し配列の病気です。当院では、脆弱X症候群のFMR1遺伝子リピート伸長検査と、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー（FSHD）の遺伝子検査を受けられます。ハンチントン病などのリピート伸長遺伝子検査もあります。臨床遺伝専門医が常駐し、検査の前後に、結果が本人と血縁者にとってどういう意味をもつかを説明します。
参考文献
- [1] Southern EM. Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis. J Mol Biol. 1975;98(3):503-517. [PubMed 1195397]
- [2] Southern E. Southern blotting. Nat Protoc. 2006;1(2):518-525. [PubMed 17406277]
- [3] Wahl GM, Stern M, Stark GR. Efficient transfer of large DNA fragments from agarose gels to diazobenzyloxymethyl-paper and rapid hybridization by using dextran sulfate. Proc Natl Acad Sci U S A. 1979;76(8):3683-3687. [PMC383897]
- [4] Reed KC, Mann DA. Rapid transfer of DNA from agarose gels to nylon membranes. Nucleic Acids Res. 1985;13(20):7207-7221. [PMC322039]
- [5] Alwine JC, Kemp DJ, Stark GR. Method for detection of specific RNAs in agarose gels by transfer to diazobenzyloxymethyl-paper and hybridization with DNA probes. Proc Natl Acad Sci U S A. 1977;74(12):5350-5354. [PMC431715]
- [6] Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc Natl Acad Sci U S A. 1979;76(9):4350-4354. [PMC411572]
- [7] Burnette WN. “Western blotting”: electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A. Anal Biochem. 1981;112(2):195-203. [PubMed 6266278]
- [8] Botstein D, White RL, Skolnick M, Davis RW. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am J Hum Genet. 1980;32(3):314-331. [PMC1686077]
- [9] Gusella JF, Wexler NS, Conneally PM, et al. A polymorphic DNA marker genetically linked to Huntington’s disease. Nature. 1983;306(5940):234-238. [PubMed 6316146]
- [10] Jeffreys AJ, Wilson V, Thein SL. Hypervariable ‘minisatellite’ regions in human DNA. Nature. 1985;314(6006):67-73. [PubMed 3856104]
- [11] Spector E, Behlmann A, Kronquist K, et al. Laboratory testing for fragile X, 2021 revision: a technical standard of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med. 2021;23(5):799-812. [PubMed 33795824]
- [12] Bird TD. Myotonic Dystrophy Type 1. In: Adam MP, et al., eds. GeneReviews. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1999 (last revision 2024). [NBK1165]
- [13] Preston MK, Wang LH. Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy. In: Adam MP, et al., eds. GeneReviews. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1999 (updated 2025). [NBK1443]
