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Lexikon der Biochemie: GC-Gehalt

GC-Gehalt, die Menge von Guanin + Cytosin in Nucleinsäuren, ausgedrückt in Mol% der insgesamt vorhandenen Basen. GC-Gehalt und AT-Gehalt (Adenin + Thymin) ergänzen sich somit zu 100 Mol%, vorausgesetzt, das Molekül ist doppelsträngig. Der GC-Gehalt höherer Organismen liegt zwischen 28 und 58%, während jener von Prokaryonten im Bereich von 22-74% liegt. Die Dichte einer doppelsträngigen DNA-Spezies hängt vom GC-Gehalt ab, ebenso wie der Schmelzpunkt, der mit zunehmendem GC-Gehalt fast linear ansteigt. Auch die Flexibilität der DNA-Helix ist eine Funktion des GC-Gehalts: poly(dG) × poly(dC) ist viel steifer als DNA mit einer zufälligen Sequenz, die ihrerseits steifer ist als poly(dA) × poly(dT). Dies trägt sowohl zur Torsions- als auch zur Krümmungsflexibilität bei. Diese Unterschiede sind möglicherweise wichtig in Bezug auf die Superspiralisierung der Helices in den Chromosomen. [M.Hogan et al. Nature 304 (1983) 752-754]
Die DNA-Methylierung ist ein Merkmal von vielen Vertebratengenomen. Es gibt einige Hinweise dafür, dass die mCpG-Sequenz leicht desaminiert wird, wobei Methylcytosin in Thymidin überführt wird, so dass die DNA von Vertebraten 4-5mal weniger CpG enthält, als bei einer zufälligen Verteilung erwartet werden würde; sie ist entsprechend mit TpG angereichert. Dieser Mechanismus kann zu einem unterschiedlichen Gesamt-GC-Gehalt der Spezies führen. [A.Bird et al. Cell 40 (1985) 91-99]

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