Contido GC

En bioloxía molecular e xenética, o contido GC, contido guanina-citosina, porcentaxe GC ou contido G+C (ás veces razón GC) é a porcentaxe de bases nitroxenadas dunha molécula de ADN que son guanina ou citosina de entre o total das catro baes posibles (adenina, timina, guanina e citosina). O contido GC pode referirse a un determinado fragmento de ADN, a un cromosoma completo ou a un xenoma enteiro. Pode aplicarse tamén ao ARN (que tería uracilo en vez de timina). Cando se refire a un fragmento do material xenético este pode ser unha parte dun xene (dominio), un só xene completo, un grupo de xenes (ou cluster), ou mesmo a unha rexión non codificante.

Nas medicións en xenomas bacterianos o normal é expresalo en %mol.

A guanina (G) e a citosina (C) emparéllanse no ADN formando 3 enlaces de hidróxeno, mentres que a timina (T) e a adenina (A) únense entre si por medio de dous destes enlaces. O ADN cun alto contido GC é máis estable que o de contido baixo porque forman máis pontes de hidróxeno, aínda que o que máis inflúe na estabilización do ADN son as interaccións entre as bases amoreadas.^[1] A pesar da alta termoestabilidade que un alto contido GC lle dá ao material xenético, as células con alto contido GC de bacterias sofren autólise, reducindo dese modo a lonxevidade da célula.^[2] Debido á robustez que lle dá ao material xenético ter un alto contido GC, críase tradicionalmente que un ADN cun contido GC elevado era unha adaptación importante ás altas temperaturas no medio, pero esta hipótese foi posta en dúbida recentemente nun estudo comparativo entre procariotas.^[3] Porén, o mesmo estudo mostrou unha forte relación entre as temperaturas altas e o contido GC alto dos ARNs estruturados (como o ARN ribosómico, o ARN transferente, e moitos outros ARN non codificantes). Nos ARN os pares de bases GC son máis estables que os AU, debido a que forman un enlace e hidróxeno máis, e isto fai que as estruturas con ARN (que forman enlaces intracatenarios) sexan máis tolerantes ás altas temperaturas. Máis recentemente, a primeira análise xenómica a grande escala demostrou a correlación entre o contido GC e a temperatura para certas rexións xenómicas (as codificantes) pero non para outras.^[4]

Nos experimentos de PCR, o contido GC dos cebadores utilízase para predicir a temperatura de annealing co ADN molde. Un maior contido GC indica unha maior temperatura de fusión.

1. ↑ 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. PMC 1360284. PMID 16449200. doi:10.1093/nar/gkj454. 
2. ↑ Levin RE, Van Sickle C (1976). "Autolysis of high-GC isolates of Pseudomonas putrefaciens". Antonie Van Leeuwenhoek 42 (1–2): 145–55. PMID 7999. doi:10.1007/BF00399459. 
3. ↑ Hurst LD, Merchant AR (2001). "High guanine-cytosine content is not an adaptation to high temperature: a comparative analysis amongst prokaryotes". Proc. Biol. Sci. 268 (1466): 493–7. PMC 1088632. PMID 11296861. doi:10.1098/rspb.2000.1397. 
4. ↑ Zheng H, Wu H (2010). "Gene-centric association analysis for the correlation between the guanine-cytosine content levels and temperature range conditions of prokaryotic species". BMC Bioinformatics 11: S7. PMC 3024870. PMID 21172057. doi:10.1186/1471-2105-11-S11-S7.