Η κηλίδα Southern είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του DNA σε ένα δείγμα και τον προσδιορισμό της ποσότητας του DNA που υπάρχει. Αυτή η διαδικασία πήρε το όνομά της από τον Edwin Southern, έναν Βρετανό βιολόγο που πρωτοστάτησε στην τεχνική τη δεκαετία του 1970. Η ανάλυση κηλίδας Southern χρησιμοποιεί ηλεκτροφόρηση γέλης για να διαχωρίσει θραύσματα DNA σε ένα δείγμα και στη συνέχεια χρησιμοποιεί ανιχνευτές για την ανίχνευση αλληλουχιών DNA που ενδιαφέρουν.
Η κηλίδωση Southern ξεκινά με ένα δείγμα DNA που έχει εξαχθεί από κύτταρα. Το DNA επεξεργάζεται με ένζυμα περιορισμού που διασπούν το νουκλεϊκό οξύ σε θραύσματα διαφόρων μεγεθών. Στη συνέχεια, το DNA διέρχεται μέσω ηλεκτροφόρησης πηκτής μετουσίωσης αγαρόζης. Αυτή η διαδικασία διαχωρίζει τα θραύσματα σε μονούς κλώνους την ίδια στιγμή που διαχωρίζονται επίσης κατά μέγεθος.
Το επόμενο βήμα στην κηλίδα Southern είναι η μεταφορά των διαχωρισμένων θραυσμάτων DNA σε ένα φύλλο νάιλον ή νιτροκυτταρίνης, το οποίο κρατά τα θραύσματα ακίνητα. Μετά από αυτό το φύλλο επωάζεται με ανιχνευτή υβριδισμού μονόκλωνου DNA. Η αλληλουχία του ανιχνευτή έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να συνδέεται με την αλληλουχία DNA που προσπαθεί να ανιχνεύσει το πείραμα. Κάθε θραύσμα ανιχνευτή θα συνδεθεί με τη συμπληρωματική αλληλουχία DNA του εάν υπάρχει στο δείγμα, για να σχηματίσει ένα τμήμα δίκλωνου DNA. Ο ανιχνευτής επισημαίνεται με ένα ραδιενεργό ισότοπο ή με ένα ένζυμο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλαπλοί ανιχνευτές στο ίδιο πείραμα.
Όταν ολοκληρωθεί η επώαση, το τελικό βήμα στη διαδικασία στυπώματος Southern είναι να αποκαλυφθούν οι τοποθεσίες όπου ο ανιχνευτής έχει συνδεθεί με συμπληρωματικό DNA. Εάν ο ανιχνευτής είχε επισημανθεί με ένα ραδιενεργό ισότοπο, αυτό γίνεται με τη χρήση ακτίνων Χ για την ανίχνευση σημείων όπου ο ανιχνευτής έχει υβριδοποιηθεί σε δείγματα θραυσμάτων DNA. Όταν χρησιμοποιείται ένα ένζυμο, πραγματοποιείται περαιτέρω επώαση. Το ένζυμο που χρησιμοποιείται για το σκοπό αυτό είναι ένα ένζυμο που παράγει ένα έγχρωμο προϊόν όταν αντιδρά με το υπόστρωμά του, έτσι η κηλίδα Southern ολοκληρώνεται με την προσθήκη υποστρώματος για να αποκαλυφθούν θέσεις όπου το DNA του ανιχνευτή έχει συνδεθεί με δείγμα DNA.
Οι κηλίδες Southern είναι χρήσιμες για διάφορους λόγους. Η απλούστερη χρήση της τεχνικής είναι η χρήση ανιχνευτή για τον εντοπισμό αλληλουχιών DNA που παρουσιάζουν ενδιαφέρον ή που πρέπει να απομονωθούν για άλλες χρήσεις. Το Southern blotting χρησιμοποιείται επίσης για να προσδιοριστεί πόσα αντίγραφα μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας υπάρχουν σε ένα δείγμα. Αυτό είναι δυνατό επειδή παράγεται ένα ισχυρότερο ραδιενεργό ή ενζυματικό σήμα όταν υπάρχουν περισσότερα αντίγραφα μιας αλληλουχίας και συνδέονται με ανιχνευτές.
Μια άλλη κοινή χρήση της τεχνικής είναι στον γενετικό χειρισμό βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών. Σε αυτή την περίπτωση, το βακτηριακό DNA διερευνάται για να προσδιοριστεί εάν ξένο DNA έχει εισαχθεί επιτυχώς στα βακτήρια. Η κηλίδωση Southern είναι επίσης η βάση για την τεχνική του πολυμορφισμού μήκους θραύσματος περιορισμού.