Ο υβριδισμός στυπώματος Northern είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των επιπέδων αγγελιαφόρου RNA (mRNA) σε ένα δείγμα και για τον ποσοτικό προσδιορισμό της ποσότητας του mRNA που υπάρχει. Αν και υπάρχουν και άλλες πιο ισχυρές τεχνικές, το Northern blot παραμένει το πρότυπο λόγω της απλότητας και της ευκολίας χρήσης του. Η τεχνική του Northern blotting επιτρέπει επίσης την άμεση σύγκριση πολλαπλών δειγμάτων σε ένα μόνο πείραμα.
Το αγγελιοφόρο RNA είναι ένας τύπος νουκλεϊκού οξέος που παράγεται όταν εκφράζεται ένα γονίδιο. Ένα γονίδιο που είναι ενεργοποιημένο και λειτουργικό μέσα σε ένα κύτταρο μεταγράφεται σε mRNA. Στη συνέχεια, το mRNA μεταφέρεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου, όπου μεταφράζεται σε πρωτεΐνη. Η ανάλυση στυπώματος Northern ενός κυτταρικού δείγματος mRNA μπορεί επομένως να παρέχει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τη σειρά πρωτεϊνών που παράγει το κύτταρο.
Σε μια κηλίδα Northern, το mRNA εξάγεται από τα κύτταρα και διέρχεται μέσω ηλεκτροφόρησης μετουσίωσης γέλης αγαρόζης, η οποία επιτρέπει στο mRNA στο δείγμα να διαχωριστεί ανάλογα με το μέγεθος. Δείγματα μορίων mRNA γνωστών μεγεθών εκτελούνται ταυτόχρονα για να παρέχουν έναν έλεγχο. Μόλις ολοκληρωθεί η ηλεκτροφόρηση, τα δείγματα μεταφέρονται και ακινητοποιούνται σε μια συμπαγή μεμβράνη, συνήθως κατασκευασμένη από υλικό όπως το νάιλον. Τα δείγματα στη συνέχεια εκτίθενται σε ραδιοσημασμένους ανιχνευτές για αρκετές ώρες πριν από την ανάλυση. Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης, το mRNA που έχει υβριδοποιηθεί με έναν ραδιοσημασμένο ανιχνευτή μπορεί να ανιχνευθεί καθαρά χρησιμοποιώντας ακτίνες Χ.
Η τεχνική Northern blotting επιτρέπει την παρατήρηση μοτίβων έκφρασης γονιδίων μεταξύ διαφορετικών τύπων ιστών. Το αγγελιοφόρο RNA που εξάγεται από κύτταρα διαφορετικών τύπων ιστών και οργάνων μπορεί να συγκριθεί και να εξεταστούν οι κυτταρικές αποκρίσεις στο στρες, τη μόλυνση και πολλά άλλα ερεθίσματα. Εξετάζοντας τις διαφορές στην έκφραση του mRNA υπό διαφορετικές συνθήκες, ένας επιστήμονας μπορεί να προσδιορίσει ποιους τύπους πρωτεϊνών παράγει ένα κύτταρο ως απόκριση σε ορισμένα ερεθίσματα. Αυτό μπορεί να παρέχει ενδείξεις σχετικά με τις λειτουργίες άγνωστων πρωτεϊνών, ή στην περίπτωση γνωστών πρωτεϊνών, πληροφορίες σχετικά με τις κυτταρικές αποκρίσεις στα εν λόγω ερεθίσματα.
Για παράδειγμα, ένα στύπωμα Northern μπορεί να δείξει ότι η έκφραση μιας άγνωστης πρωτεΐνης αυξάνεται ως απόκριση στην παρουσία μιας συγκεκριμένης τοξίνης. Θα μπορούσε τότε να θεωρηθεί ότι η πρωτεΐνη εμπλέκεται στη μείωση της τοξικότητας, ίσως με τη μεταφορά της χημικής ουσίας έξω από το κύτταρο ή τη μετατροπή της σε μεταβολίτη. Εάν γνωστές πρωτεΐνες βρίσκονται υπό εξέταση, η τεκμηρίωση αλλαγών στην έκφραση πρωτεΐνης μπορεί να παρέχει πληροφορίες για την ίδια την απόκριση. Εάν η έκφραση ενός γνωστού μοριακού μεταφορέα ήταν αυξημένη, για παράδειγμα, θα μπορούσε να επιβεβαιωθεί ότι η κυτταρική απόκριση στην τοξίνη είναι να μεταφέρει την τοξίνη έξω από το κύτταρο.