محتوای سیتوزین گوانین

در زیست شناسی مولکولی و ژنتیک محتوای گوانین - سیتوزین، ( GC—Content ) درصدی از بازهای نوکلئوتیدی از نوع گوانین ( G ) یا سیتوزین ( C ) هستند که در ساختار یک مولکول دی ان ای یا آران ای حضور دارند. [ ۱] این اندازه گیری، نسبت بازهای G و C را در مقایسه با بازهای دیگر نشان می دهد که شامل آدنین و تیمین در دی ان ای و آدنین و یوراسیل در آران ای است.
محتوای GC ممکن است برای قطعهٔ خاصی از دی ان ای یا آران ای یا برای کل ژنوم محاسبه و گزارش شود.
از نظر کیفی، گوانین ( G ) و سیتوزین ( C ) با یک پیوند هیدروژنی خاص در کنار یکدیگر قرار می گیرند و آدنین ( A ) به طور خاص با تیمین ( T ) در دی ان ای و با یوراسیل ( U ) در آران ای پیوند می یابند. از نظر کمی، هر جفت باز GC توسط سه پیوند هیدروژنی و جفت بازهای AT و AU توسط دو پیوند هیدروژنی در کنار هم نگه داشته می شوند. برای تأکید بر این تفاوت، جفت بازها اغلب به صورت «G≡C» در مقابل «A=T» یا «A=U» نشان داده می شوند.
دی ان ای با محتوای GC بالا نسبت به دی ان ای با محتوای GC پایین پایدارتر است. با این حال، پیوندهای هیدروژنی، خود تأثیر خاصی بر پایداری مولکولی ندارند. [ ۲] با وجود دماپایداری بالاتری که به یک نوکلئیک اسید با محتوای GC بالا اعطا می شود، مشاهده شده است که حداقل برخی از گونه های باکتری دارای دی ان ای با محتوای GC بالا با سهولت بیشتری تحت اتولیز قرار می گیرند و در نتیجه طول عمر سلول را کاهش می دهند. [ ۳] به دلیل پایداری حرارتی جفت های GC، زمانی تصور می شد که محتوای GC زیاد، یک سازگاری ضروری با دماهای بالا است، اما این فرضیه در سال ۲۰۰۱ رد شد. [ ۴] با این حال، نشان داده شده است که یک همبستگی قوی بین رشد بهینهٔ پروکاریوت ها در دماهای بالاتر و محتوای GC در آران ای های ساختاری مانند آران ای ریبوزومی آران ای حامل و بسیاری از آراِن اِی های غیر - کدکننده دیگر وجود دارد. [ ۴] [ ۵] جفت بازهای AU پایداری کمتری نسبت به جفت بازهای GC دارند و ساختارهای آران ای با محتوای GC بالا در برابر اثرات دماهای بالا مقاوم تر هستند.
محتوای GC معمولاً به صورت درصد و گاهی نیز به صورت نسبتی موسوم به نسبت سیتوزین - گوانین ( GC - ratio ) بیان می شود.
درصد محتوای GC به این صورت محاسبه می شود:[ ۶]
نسبت AT/GC نیز به صورت زیر محاسبه می شود:[ ۷]