GCコンテンツ – 日本の辞書

GC-content
分子生物学および遺伝学では、GC含量（またはグアニン-シトシン含量）は、グアニン（G）またはシトシン（C）のいずれかであるDNAまたはRNA分子中の窒素塩基のパーセンテージです。この測定値は、DNA中のアデニンとチミンおよびRNA中のアデニンとウラシルを含む、暗黙の4つの総塩基のうちのGおよびC塩基の割合を示します。
ATとGCのペアを示すヌクレオチド結合。矢印は水素結合を指してい GC含量は、DNAまたはRNAの特定のフラグメント、またはゲノム全体に対して指定できます。フラグメントを指す場合、個々の遺伝子または遺伝子のセクション（ドメイン）、遺伝子または遺伝子クラスターのグループ、非コード領域、またはプライマーなどの合成オリゴヌクレオチドのGC含量を示す場合が

コンテンツ
1 構造
2 決定
3 ゲノムコンテンツ
3.1 ゲノム内変異 3.2 コーディング配列 3.3 ゲノム間変異
4 アプリケーション
4.1 分子生物学 4.2 分類学
5 ソフトウェアツール
6 も参照してください
7 参考文献
8 外部リンク

構造
定性的には、グアニン（G）とシトシン（C）は互いに特定の水素結合を起こしますが、アデニン（A）はDNAではチミン（T）と、RNAではウラシル（U）と特異的に結合します。定量的には、各GC塩基対は3つの水素結合によって結合され、ATおよびAU塩基対は2つの水素結合によって結合されます。この違いを強調するために、基本ペアリングは「G≡C」対「A=T」または「A=U」として表されることがよく
GC含量の低いDNAは、GC含量の高いDNAよりも安定性が低くなります。ただし、水素結合自体は分子の安定性に特に大きな影響を与えることはなく、主に塩基スタッキングの分子相互作用によって引き起こされます。 GC含量の高い核酸には高い熱安定性が与えられますが、GC含量の高いDNAを持つ細菌の少なくとも一部の種は自己消化しやすく、それによって細胞の寿命が短くなることが観察されています。それ自体。 GCペアの熱安定性のため、かつては高いGC含量が高温への必要な適応であると推定されていましたが、この仮説は2001年に反駁されました。それでも、高温でのプロカリオテの最適な成長と、リボソームRNA、トランスファーRNA、その他の多くの非コードRNAなどの構造RNAのGC含量との間に強い相関関係が AU塩基対はGC塩基対よりも安定性が低いため、GC含量の高いRNA構造は高温の影響に対してより耐性が
最近では、二本鎖核酸の熱安定性に寄与する最も重要な要因は、実際には、塩基間の水素結合の数ではなく、隣接する塩基の塩基スタッキングによるものであることが実証されています。環外基の相対的な位置のために、ATまたはAUペアよりもGCペアの方が有利なスタッキングエネルギーがさらに、塩基が積み重なる順序と分子全体の熱安定性の間には相関関係が

決定
GC含量は通常、パーセンテージ値として表されますが、比率（G + C比またはGC比と呼ばれる）として表されることもGC含量のパーセンテージはとして計算されますG + C A + T +G + C
××100 ％
{ { cfrac {G + C} {A + T + G + C}} times 100 ％}
${$ 一方、AT/GC比はとして計算されます。A + T G + C
{ { cfrac {A + T} {G + C}}}

。
GC含量のパーセンテージとGC比はいくつかの方法で測定できますが、最も簡単な方法の1つは、分光光度法を使用してDNA二重らせんの融解温度を測定することです。二本鎖DNA分子が十分に加熱されたときに2本の一本鎖に分離すると、260nmの波長でのDNAの吸光度がかなり急激に増加します。 GC比を決定するために最も一般的に使用されるプロトコルは、多数のサンプルに対してフローサイトメトリーを使用します。
別の方法として、調査中のDNAまたはRNA分子が確実にシーケンスされている場合、GC含量は、単純な計算によって、または無料のオンラインGC計算機などのさまざまな公開されているソフトウェアツールを使用して正確に計算できます。
ゲノムコンテンツ編集

ゲノム内変異
ゲノム内のGC比は、著しく変動することがわかっています。より複雑な生物のゲノム内のGC比のこれらの変動は、アイソコアと呼ばれる膵島領域を持つモザイクのような形成をもたらします。これにより、染色体の染色強度にばらつきが生じます。 GCリッチなアイソコアには通常、その中に多くのタンパク質コーディング遺伝子が含まれているため、これらの特定の領域のGC比の決定は、ゲノムの遺伝子リッチな領域のマッピングに貢献します。

コーディング配列
ゲノム配列の長い領域内では、遺伝子は、ゲノム全体のバックグラウンドGC含量とは対照的に、GC含量が高いことを特徴とすることがよく遺伝子のコード領域の長さとGC比の証拠は、コード配列の長さがより高いG+C含量に正比例することを示しています。これは、終止コドンがAおよびTヌクレオチドに対してバイアスを持っているという事実を指摘しており、したがって、配列が短いほど、ATバイアスが高くなります。
哺乳類の1，000を超えるオーソロガス遺伝子の比較では、30％未満から80％を超える範囲で、第3コドン位置のGC含量のゲノム内変動が顕著であることが示されました。

ゲノム間変異
GC含量はさまざまな生物によって変動することがわかっており、そのプロセスは、選択の変動、突然変異の偏り、および偏った組換えに関連するDNA修復によってもたらされると考えられています。
ヒトゲノムの平均GC含量は、100 Kbフラグメント全体で35％から60％の範囲で、平均41％です。酵母（Saccharomyces cerevisiae ）のGC含量は38％であり、別の一般的なモデル生物であるシロイヌナズナ（ Arabidopsisthaliana）のGC含量は36％です。遺伝暗号の性質上、GC含量が0％または100％に近いゲノムを持つことは事実上不可能です。ただし、GC含量が非常に低い種は熱帯熱マラリア原虫（GC％=〜20％）であり、通常、GC含量が低いのではなくATが豊富であるなどの例を参照するのが一般的です。
いくつかの哺乳類種（例えば、トガリネズミ、コウモリ、テンレック、ウサギ）は、それらの遺伝子のGC含量の著しい増加を独立して受けています。これらのGC含量の変化は、種の生活史特性（たとえば、体重や寿命）およびゲノムサイズと相関しており、GCバイアス遺伝子変換と呼ばれる分子現象に関連している可能性が
アプリケーション編集

分子生物学
ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）実験では、プライマーと呼ばれる短いオリゴヌクレオチドのGC含量を使用して、テンプレートDNAへのアニーリング温度を予測することがよくより高いGC含量レベルは、比較的高い融解温度を示します。

分類学
非真核生物の分類法における種の問題は、細菌の分類にさまざまな提案をもたらし、細菌分類学へのアプローチの調整に関する臨時委員会は、より高いレベルの階層的分類におけるGC比の使用を推奨しています。たとえば、放線菌は「高GC含量細菌」として特徴付けられます。 Streptomyces coelicolor A3（2）では、GC含量は72％です。

ソフトウェアツール
GCSpeciesSorter およびTopSort は、GC含量に基づいて種を分類するためのソフトウェアツールです。

も参照してください
コドン使用バイアス

参考文献
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外部リンク
シーケンスされたすべての原核生物のGC含量の表
NCBIWebサイトのGC比に基づく細菌の分類学的ブラウザ。
多様な種のGC比。”