GCgehalte

GC-gehalte, ook wel GC-content genoemd, is het aandeel van de guanine- en cytosine-basen in een DNA- of RNA-sequentie. Het wordt meestal uitgedrukt als een percentage en kan worden berekend met de formule: GC-gehalte = (G+C)/totaal aantal nucleotiden × 100. Deze maat geeft een indruk van de basenamenstelling van een sequentie of het hele genoom.

De variatie in GC-gehalte is groot tussen en binnen organismen. Bacteriën laten bijvoorbeeld een breed bereik zien, van circa 20% tot circa 70%. Bij veel eukaryoten ligt het gemiddeld tussen ongeveer 30% en 60%, met regionale verschillen. In het menselijke genoom ligt het GC-gehalte rond de 40% tot 42%, maar er zijn zones met hogere of lagere waarden. GC-rijke regio’s komen vaker voor CpG-eilanden en hebben vaak functies in regulatie en genexpressie.

Het GC-gehalte heeft belangrijke biochemische consequenties. GC-paren vormen drie waterstofbruggen, in tegenstelling tot de twee van AT-paren, waardoor GC-rijk DNA doorgaans stabieler is en een hogere smelttemperatuur heeft. Dit beïnvloedt onder meer de amplificatie van DNA door PCR, hybridisatie, en DNA- en RNA-structuur. Het GC-gehalte kan ook invloed hebben op codongebruik en de structuur van RNA, wat gevolgen heeft voor genexpressie en evolutie.

Metingen gebeuren zowel in silico, door telling van G en C in een sequentie of genoom, als in het laboratorium via methoden die de GC-samenstelling weerspiegelen. In genomische onderzoeken moet rekening worden gehouden met GC-bias, omdat extreem hoge of lage GC-gebieden soms ondergerepresenteerd raken in sequencing en assemblage. GC-gehalte wordt veelvuldig gebruikt bij primerontwerp, kwaliteitscontrole van datasets en vergelijkende genomica.

---