GCsisällön

GCsisältö tarkoittaa DNA:n tai RNA:n nukleotidien guaniinin (G) ja sytosiinin (C) prosenttiosuutta koko sekvenssissä. Yleisin tapa ilmaista arvo on GC-sisältö prosenttina: GC-sisältö = (G + C) / (A + T + G + C) × 100. Sekvenssikohtainen arvo voidaan laskea yhdelle jono- tai genomialueelle; kaksijuosteisessa DNA:ssa G- ja C-parit ovat komplementaarisia, mutta arvo lasketaan yhdestä määritetystä sekvenssistä tai alueesta.

GCsisällöllä on vaikutusta molekyylin fysikaalisiin ominaisuuksiin. G-C-paarit muodostavat kolme hydrogen-bondia verrattuna A-T-parien kahteen, mikä tekee GC-rikkaista alueista vakaampia ja nostaa lämpötilaa, jolla DNA erottuu. Tämä vaikuttaa esimerkiksi lämpötilan optimointiin PCR-alkujen suunnittelussa, sekvensoinnin onnistumiseen sekä geeneihin liittyvään rakennetta ja säätelyyn.

Biologisella tasolla GCsisältö vaihtelee sekä lajien että genomien sisällä. Monilla bakteereilla on laajoja GC-er-heittomiä, kun taas toiset lajit ovat GC-empivämpiä. Ihmisen genomissa kokonaiskeskimääräinen GC-sisältö on noin 40–42 %, ja genomissa esiintyy alueita kuten isochoerit, joissa GC-sisältö vaihtelee alueittain ja liittyy geneettiseen tiheyteen sekä rekombinaatioon. Paikallinen GC-sisältö voi vaikuttaa geenien ilmentymään ja säätelyä sekä rekombinaation järjestäytymiseen.

Laskenta voidaan tehdä suoraan sekvenssidatasta käyttämällä ohjelmistoja tai komentosarjoja, jotka mittaavat G- ja C-nukleotidien osuuden koko pätkässä. GCsisällöstä saadaan nopea ja yleinen kuva geneettisen materiaalin koostumuksesta, mutta se ei yksin määrittele toiminnallisuutta; todennäköisemmin se on osa laajempaa kontekstia, kuten kromosomirakenteita ja geneettistä ydintä.