contenido de GC
En biología molecular y genética , el contenido de GC (o contenido de guanina-citosina ) es el porcentaje de bases nitrogenadas en una molécula de ADN o ARN que son guanina (G) o citosina (C). [1] Esta medida indica la proporción de bases G y C de un total de cuatro bases implícitas, que también incluye adenina y timina en el ADN y adenina y uracilo en el ARN.
El contenido de GC se puede dar para un determinado fragmento de ADN o ARN o para un genoma completo . Cuando se refiere a un fragmento, puede denotar el contenido de GC de un gen individual o una sección de un gen (dominio), un grupo de genes o grupos de genes, una región no codificante o un oligonucleótido sintético como un cebador .
Cualitativamente, la guanina (G) y la citosina (C) experimentan un enlace de hidrógeno específico entre sí, mientras que la adenina (A) se une específicamente con la timina (T) en el ADN y con el uracilo (U) en el ARN. Cuantitativamente, cada par de bases GC se mantiene unido por tres enlaces de hidrógeno, mientras que los pares de bases AT y AU se mantienen unidos por dos enlaces de hidrógeno. Para enfatizar esta diferencia, los pares de bases a menudo se representan como "G≡C" frente a "A=T" o "A=U".
El ADN con bajo contenido de GC es menos estable que el ADN con alto contenido de GC; sin embargo, los enlaces de hidrógeno en sí mismos no tienen un impacto particularmente significativo en la estabilidad molecular, que en cambio es causada principalmente por interacciones moleculares del apilamiento de bases. [2] A pesar de la mayor termoestabilidad conferida a un ácido nucleico con alto contenido de GC, se ha observado que al menos algunas especies de bacterias con ADN de alto contenido de GC sufren autolisis más fácilmente, lo que reduce la longevidad de la célula. per se [3] Debido a la termoestabilidad de los pares de GC, una vez se supuso que un alto contenido de GC era una adaptación necesariaa altas temperaturas, pero esta hipótesis fue refutada en 2001. [4] Aun así, se ha demostrado que existe una fuerte correlación entre el crecimiento óptimo de procariotas a temperaturas más altas y el contenido de GC de ARN estructurales como el ARN ribosómico , ARN de transferencia y muchos otros ARN no codificantes . [4] [5] Los pares de bases AU son menos estables que los pares de bases GC, lo que hace que las estructuras de ARN con alto contenido de GC sean más resistentes a los efectos de las altas temperaturas.
Más recientemente, se ha demostrado que el factor más importante que contribuye a la estabilidad térmica de los ácidos nucleicos de doble cadena se debe en realidad al apilamiento de bases adyacentes más que al número de enlaces de hidrógeno entre las bases. Hay una energía de apilamiento más favorable para los pares GC que para los pares AT o AU debido a las posiciones relativas de los grupos exocíclicos. Además, existe una correlación entre el orden en que se apilan las bases y la estabilidad térmica de la molécula como un todo. [6]
El contenido de GC generalmente se expresa como un valor porcentual, pero a veces como una relación (llamada relación G+C o relación GC ). El porcentaje de contenido de GC se calcula como [7]
