GC-состав

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

В молекулярной биологии, GC-состав (или гуанин-цитозин состав, ГЦ-состав)[1] определяется как процентный состав суммы всех гуанинов (G) и цитозинов (C) по отношению к длине исследуемого участка нуклеиновых кислот. GC-состав может относиться к определенному фрагменту или участку ДНК или РНК молекул, или же к последовательности всего генома или хромосомы, а также к кольцевым молекулам ДНК: как хлоропластная, митохондриальная и плазмидная; и к коротким ДНК и РНК молекулам, как например ПЦР праймер.

Пара GC имеет три водородные связи, тогда как аденина (A) — тимина (T) пара связана двумя водородными связями. ДНК с высоким GC составом (более 60 %) более стабильна при денатурации в растворе, чем ДНК с низким GC-составом. Кроме водородных связей на стабильность вторичной структуры ДНК и РНК влияют гидрофобные или стэкинг взаимодействия между соседними нуклеотидами, не зависящие от последовательности оснований нуклеиновых кислот[2][3].

В ПЦР, GC состав праймера используется для предсказание температуры плавления праймера и температуру отжига. Высокий GC состав праймера позволяет использовать его при высоких температурах отжига.

Вычисление GC состава[править | править вики-текст]

GC состав обычно представляется в процентном отношение (доля G+C или доля GC) для одной из цепи ДНК или РНК. Процентный GC состав вычисляется как[4]

GC%=\cfrac{G+C}{L}\times\ 100

где G+C есть сумма всех гуанинов и цитозинов, тогда как L есть длина цепи ДНК или РНК в нуклеотидах: L=A+T+G+C.

G+C можно также представить в виде вырожденного кода как — S, тогда

GC%=\cfrac{S}{L}\times\ 100
Сравнения смещений в нуклеотидном составе для рамки в 2000 нуклеотидов.
Сравнения смещений в нуклеотидном составе для рамки в 100 нуклеотидов.

Вычисление смещений в нуклеотидном составе[править | править вики-текст]

GC состав является частным случаем отклонений (англ. skew) в нуклеотидной последовательности тех или иных нуклеотидных оснований или групп оснований.

Ссылки[править | править вики-текст]

  1. Аббревиатура: ГЦ-состав, ЦГ-состав, GC состав, CG состав, GC%, ГЦ%
  2. Ponnuswamy P, Gromiha M (1994). «On the conformational stability of oligonucleotide duplexes and tRNA molecules». J Theor Biol 169 (4): 419–32. PMID 7526075.
  3. 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. DOI:10.1093/nar/gkj454. PMID 16449200.
  4. Madigan,MT. and Martinko JM. Brock biology of microorganisms. — 10th. — Pearson-Prentice Hall, 2003. — ISBN 84-205-3679-2.

См. также[править | править вики-текст]

  1. Полимеразная цепная реакция
  2. Таблица GC состава для бактерий
  3. GC состав для бактерий на сайте NCBI.
  4. GC состав для разных видов.