GC-tartalom

A molekuláris biológia területén a GC-tartalom (vagy guanin-citozin-tartalom) a DNS-molekula nitrogénalapú bázisai közül a guanin és a citozin százalékos arányát jelenti (a négy különböző lehetőségből, ahol a másik kettő az adenin és a timin).^[1] Ez a százalékos arány utalhat a DNS (vagy RNS) adott szegmensére vagy a teljes genomra. Amikor az örökítőanyag részletére utal, akkor beszélhetünk egy génrészlet, egy gén, géncsoport vagy génklaszter, vagy akár nem kódoló régió GC-tartalmáról.

A GC-párokat három, míg az AT-párokat csak két hidrogénkötés köti össze. A magasabb GC-tartalmú DNS stabilabb az alacsony GC-tartalmúnál, de a közhiedelemmel ellentétben a hidrogénkötések nem képviselnek jelentős stabilizáló erőt, inkább a „stacking” (összefekvés, egy π-π interakció) okozza a nagyobb stabilitást.^[2]

Az örökítőanyag nagyobb hőstabilitása ellenére valószínűsíthető, hogy a magas GC-tartalmú DNS-t tartalmazó sejtek autolízisen mennek át, így magának a sejtnek az élettartama lecsökken.^[3] Az örökítőanyag robusztusabb voltából a magas GC-tartalmú élőlényekben sokan arra a következtetésre jutottak, hogy a GC-tartalomnak nagy szerepe lehetett a magas hőmérséklethez való alkalmazkodásban; ezt a hipotézist a közelmúltban cáfolták.^[4]

PCR-kísérletekben a primerek GC-tartalmából szokták megjósolni a DNS-templáthoz való kapcsolódási hőmérsékletet. Magasabb GC-tartalom magasabb olvadáspontra utal.

1. ↑ Definition of GC – content on CancerWeb of Newcastle University,UK
2. ↑ Yakovchuk P, Protozanova E, Frank-Kamenetskii MD (2006). „Base-stacking and base-pairing contributions into thermal stability of the DNA double helix”. Nucleic Acids Res. 34 (2), 564–74. o. DOI:10.1093/nar/gkj454. PMID 16449200. PMC 1360284. 
3. ↑ Levin RE, Van Sickle C (1976). „Autolysis of high-GC isolates of Pseudomonas putrefaciens”. Antonie Van Leeuwenhoek 42 (1-2), 145–55. o. DOI:10.1007/BF00399459. PMID 7999. 
4. ↑ Hurst LD, Merchant AR (2001. March). „High guanine-cytosine content is not an adaptation to high temperature: a comparative analysis amongst prokaryotes”. Proc. Biol. Sci. 268 (1466), 493–7. o. DOI:10.1098/rspb.2000.1397. PMID 11296861. PMC 1088632. ^{[halott link]}