Cette méthode a été initialement décrite par E.M. Southern en 1975. Elle consiste à détecter spécifiquement des fragments d'ADN transférés sur filtre par leur hybridation à des séquences complémentaires marquées par un radioisotope.
Les étapes successives de cette technique sont les suivantes :

• Extraction de l'ADN génomique.
  Cette extraction s'effectue à partir des leucocytes circulants par exemple obtenus à partir de sang total.
• Digestion par des enzymes de restriction différentes du même ADN génomique.
  L'ADN génomique est digéré par des enzymes de restriction différentes (dans le tube 1, on réalisera une digestion par l'enzyme 1 ; dans le tube 2, une digestion par l'enzyme 2 ; etc....). On peut bien entendu réaliser des digestions par deux enzymes dans un même tube. Dans ces conditions, on obtient un très grand nombre de fragments, mais seuls quelques fragments correspondent à une partie ou à la totalité du gène étudié.
• Séparation électrophorétique des fragments d'ADN par électrophorèse dans un gel d'agarose.
  Après séparation électrophorétique en gel d'agarose des fragments d'ADN bicaténaires obtenus par digestion enzymatique, on réalise une dénaturation des fragments par un traitement alcalin du gel d'électrophorèse. Ce traitement transforme les fragments d'ADN double brin (ou bicaténaires) en fragments d'ADN monobrin (ou monocaténaires).
• Transfert des fragments monocaténaires du gel d'agarose à un support souple (feuille de nylon par exemple).
  Le transfert des fragments monocaténataires du gel d'agarose à un support type nylon s'effectue par simple capillarité.
• Fixation des fragments monocaténaires d'ADN sur le support souple et hybridation dans des conditions optimales de stringence avec une sonde complémentaire marquée à un radioisotope.
  Les fragments monocaténaires d'ADN transférés sur un support solide souple (nylon) sont mis en présence d'une sonde qui va s'hybrider dans des conditions physico-chimiques bien définies. on parle de conditions optimales de stringence. La sonde s'apparie avec les fragments d'ADN monocaténaire selon les règles de complémentarité. De plus, elle est marquée avec un radioisotope (soit à son extrémité 5', soit à l'intérieur de la chaîne polynucléotidique).
• Lavages et révélation (dans ce cas par autoradiographie).
  Après de nombreux lavages, le support solide est mis en contact avec un film photographique pendant plusieurs jours. Le film est ensuite révélé. Les bandes d'ADN monocaténaires hybridées avec la sonde radioactive sont visibles sous forme de bandes noires sur un fond blanc. La position de ces bandes par rapport à des témoins de poids moléculaire permet de déterminer la taille de ces fragments.
  

Illustration de la technique du Southern Blot
 
Pour vous aider à mieux visualiser les différentes étapes de la technique du Southern Blot , nous vous proposons une animation. Pour la démarrer, il vous suffit de cliquer sur Animation.