„GC-tartalom” változatai közötti eltérés

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Laptörténet interaktív böngészése
[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
← Régebbi szerkesztésÚjabb szerkesztés →
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
VizuálisWikiszöveges
Syp (vitalap | szerkesztései)
járőrök
89 988 szerkesztés
Nincs szerkesztési összefoglaló
Syp (vitalap | szerkesztései)
járőrök
89 988 szerkesztés
Nincs szerkesztési összefoglaló
22. sor: 22. sor:
== A genomok GC-aránya ==
== A genomok GC-aránya ==
Egy genomon belül a GC-tartalom meglepően sokat változik. Ezek a változások a bonyolultabb élőlényekben mozaikszerűen alakulnak, szigetszerű, ún. [[Izochor (genetika)|izochor]] régiókkal.<ref>{{cite journal |author=Bernardi G |title=Isochores and the evolutionary genomics of vertebrates |journal=Gene |volume=241 |issue=1 |pages=3–17 |year=2000 |month=January |pmid=10607893 |url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0378-1119(99)00485-0 |doi=10.1016/S0378-1119(99)00485-0}}</ref> Ez a különböző [[kromoszóma|kromoszómák]] [[festődési intenzitás]]ának váltakozásához vezet.<ref>{{cite journal |author=Furey TS, Haussler D |title=Integration of the cytogenetic map with the draft human genome sequence |journal=Hum. Mol. Genet. |volume=12 |issue=9 |pages=1037–44 |year=2003 |month=May |pmid=12700172 |url=http://hmg.oxfordjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=12700172 |doi=10.1093/hmg/ddg113}}</ref> A magas GC-tartalmú izochorokban sok fehérjekódoló gén van, így az egyes régiók GC-arányának meghatározása segít a genom fehérjekódoló területeinek feltérképezésében.<ref>{{cite journal |author=Sumner AT, de la Torre J, Stuppia L |title=The distribution of genes on chromosomes: a cytological approach |journal=J. Mol. Evol. |volume=37 |issue=2 |pages=117–22 |year=1993 |month=August |pmid=8411200 |doi=10.1007/BF02407346 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Aïssani B, Bernardi G |title=CpG islands, genes and isochores in the genomes of vertebrates |journal=Gene |volume=106 |issue=2 |pages=185–95 |year=1991 |month=October |pmid=1937049 |doi=10.1016/0378-1119(91)90198-K }}</ref>
Egy genomon belül a GC-tartalom meglepően sokat változik. Ezek a változások a bonyolultabb élőlényekben mozaikszerűen alakulnak, szigetszerű, ún. [[Izochor (genetika)|izochor]] régiókkal.<ref>{{cite journal |author=Bernardi G |title=Isochores and the evolutionary genomics of vertebrates |journal=Gene |volume=241 |issue=1 |pages=3–17 |year=2000 |month=January |pmid=10607893 |url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0378-1119(99)00485-0 |doi=10.1016/S0378-1119(99)00485-0}}</ref> Ez a különböző [[kromoszóma|kromoszómák]] [[festődési intenzitás]]ának váltakozásához vezet.<ref>{{cite journal |author=Furey TS, Haussler D |title=Integration of the cytogenetic map with the draft human genome sequence |journal=Hum. Mol. Genet. |volume=12 |issue=9 |pages=1037–44 |year=2003 |month=May |pmid=12700172 |url=http://hmg.oxfordjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=12700172 |doi=10.1093/hmg/ddg113}}</ref> A magas GC-tartalmú izochorokban sok fehérjekódoló gén van, így az egyes régiók GC-arányának meghatározása segít a genom fehérjekódoló területeinek feltérképezésében.<ref>{{cite journal |author=Sumner AT, de la Torre J, Stuppia L |title=The distribution of genes on chromosomes: a cytological approach |journal=J. Mol. Evol. |volume=37 |issue=2 |pages=117–22 |year=1993 |month=August |pmid=8411200 |doi=10.1007/BF02407346 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Aïssani B, Bernardi G |title=CpG islands, genes and isochores in the genomes of vertebrates |journal=Gene |volume=106 |issue=2 |pages=185–95 |year=1991 |month=October |pmid=1937049 |doi=10.1016/0378-1119(91)90198-K }}</ref>

== GC-arányok és kódoló szekvenciák ==
A genom nagyobb területét tekintve a géneket gyakran jellemzik a teljes genom GC-arányához képest magasabb GC-arányukkal. Egyes bizonyítékok arra utalnak, hogy egy [[gén]] [[kódoló régió]]jának hossza [[egyenes arányosság|egyenesen arányos]] a magasabb G+C-aránnyal.<ref>{{cite journal |author=Pozzoli U, Menozzi G, Fumagalli M, ''et al'' |title=Both selective and neutral processes drive GC content evolution in the human genome |journal=BMC Evol. Biol. |volume=8 |pages=99 |year=2008 |pmid=18371205 |pmc=2292697 |doi=10.1186/1471-2148-8-99 |url=http://www.biomedcentral.com/1471-2148/8/99}}</ref> Nem lehet eltekinteni attól a ténytől sem, hogy a [[stop kodon]] több A és T nukleotidot tartalmaz, így minél rövidebb a szekvencia, annál nagyobb az AT-felé való eltérülés.<ref>{{cite journal |author=Wuitschick JD, Karrer KM |title=Analysis of genomic G + C content, codon usage, initiator codon context and translation termination sites in ''Tetrahymena thermophila'' |journal=J. Eukaryot. Microbiol. |volume=46 |issue=3 |pages=239–47 |year=1999 |pmid=10377985 |doi=10.1111/j.1550-7408.1999.tb05120.x }}</ref>


==Források==
==Források==

A lap 2010. augusztus 12., 00:22-kori változata

AT és GC párosítású nukleotidkötések. A nyilak a hidrogénkötésekre mutatnak.

A molekuláris biológia területén a GC-tartalom (vagy guanin-citozin-tartalom) a DNS-molekula nitrogénalapú bázisai közül a guanin és a citozin százalékos arányát jelenti (a négy különböző lehetőségből, ahol a másik kettő az adenin és a timin).[1] Ez a százalékos arány utalhat a DNS (vagy RNS) adott szegmensére vagy a teljes genomra. Amikor az örökítőanyag részletére utal, akkor beszélhetünk egy génrészlet, egy gén, géncsoport vagy génklaszter, vagy akár nem kódoló régió GC-tartalmáról.

A GC-párokat három, míg az AT-párokat csak két hidrogénkötés köti össze. A magasabb GC-tartalmú DNS stabilabb az alacsony GC-tartalmúnál, de a közhiedelemmel ellentétben a hidrogénkötések nem képviselnek jelentős stabilizáló erőt, inkább a „stacking” (összefekvés, egy π-π interakció) okozza a nagyobb stabilitást.[2]

Az örökítőanyag nagyobb hőstabilitása ellenére valószínűsíthető, hogy a magas GC-tartalmú DNS-t tartalmazó sejtek autolízisen mennek át, így magának a sejtnek az élettartama lecsökken.[3] Az örökítőanyag robusztusabb voltából a magas GC-tartalmú élőlényekben sokan arra a következtetésre jutottak, hogy a GC-tartalomnak nagy szerepe lehetett a magas hőmérséklethez való alkalmazkodásban; ezt a hipotézist a közelmúltban cáfolták.[4]

PCR-kísérletekben a primerek GC-tartalmából szokták megjósolni a DNS-templáthoz való kapcsolódási hőmérsékletet. Magasabb GC-tartalom magasabb olvadáspontra utal.

A GC-tartalom meghatározása

A GC-tartalmat általában százalékos értékként fejezik ki, de néha arányként is (G+C-arány vagy AT/GC-arány) – ezek nem független mennyiségek, egymásból egyszerűen átszámíthatóak. A GC-tartalom százalékos értékét a következőképp számolják[5]:

,

míg az AT/GC-arány számolási módja a következő[6]:

.

A GC-tartalom számos módszerrel megmérhető, az egyszerűbbek közé tartozik a DNS kettős spirálja olvadási hőmérsékletének megmérése spektrofotometria segítségével. A DNS abszorbanciája (fényelnyelő képessége) 260 nanométeres hullámhosszon ugrásszerűen megnő, amikor a kétszálú DNS a melegítéstől szálakra bomlik.[7] Kellő mennyiségű minta esetén a leggyakrabban használt módszer az áramlási citometria (FCM).[8]

Természetesen, ha a szóban forgó DNS- vagy RNS-molekula már szekvenálásra került, a GC-tartalom pontosan meghatározható a matematikai alapműveletek segítségével.

A genomok GC-aránya

Egy genomon belül a GC-tartalom meglepően sokat változik. Ezek a változások a bonyolultabb élőlényekben mozaikszerűen alakulnak, szigetszerű, ún. izochor régiókkal.[9] Ez a különböző kromoszómák festődési intenzitásának váltakozásához vezet.[10] A magas GC-tartalmú izochorokban sok fehérjekódoló gén van, így az egyes régiók GC-arányának meghatározása segít a genom fehérjekódoló területeinek feltérképezésében.[11][12]

GC-arányok és kódoló szekvenciák

A genom nagyobb területét tekintve a géneket gyakran jellemzik a teljes genom GC-arányához képest magasabb GC-arányukkal. Egyes bizonyítékok arra utalnak, hogy egy gén kódoló régiójának hossza egyenesen arányos a magasabb G+C-aránnyal.[13] Nem lehet eltekinteni attól a ténytől sem, hogy a stop kodon több A és T nukleotidot tartalmaz, így minél rövidebb a szekvencia, annál nagyobb az AT-felé való eltérülés.[14]

Források

  1. ↑ Definition of GC – content on CancerWeb of Newcastle University,UK
  2. ↑ Yakovchuk P, Protozanova E, Frank-Kamenetskii MD (2006). „Base-stacking and base-pairing contributions into thermal stability of the DNA double helix”. Nucleic Acids Res. 34 (2), 564–74. o. DOI:10.1093/nar/gkj454. PMID 16449200.  
  3. ↑ Levin RE, Van Sickle C (1976). „Autolysis of high-GC isolates of Pseudomonas putrefaciens”. Antonie Van Leeuwenhoek 42 (1-2), 145–55. o. DOI:10.1007/BF00399459. PMID 7999.  
  4. ↑ Hurst LD, Merchant AR (2001. March). „High guanine-cytosine content is not an adaptation to high temperature: a comparative analysis amongst prokaryotes”. Proc. Biol. Sci. 268 (1466), 493–7. o. DOI:10.1098/rspb.2000.1397. PMID 11296861.  
  5. ↑ Madigan,MT. and Martinko JM.. Brock biology of microorganisms, 10th, Pearson-Prentice Hall (2003). ISBN 84-205-3679-2 
  6. ↑ Definition of GC-ratio on Northwestern University, IL, USA
  7. ↑ Wilhelm J, Pingoud A, Hahn M (2003. May). „Real-time PCR-based method for the estimation of genome sizes”. Nucleic Acids Res. 31 (10), e56. o. DOI:10.1093/nar/gng056. PMID 12736322.  
  8. ↑ Vinogradov AE (1994. May). „Measurement by flow cytometry of genomic AT/GC ratio and genome size”. Cytometry 16 (1), 34–40. o. DOI:10.1002/cyto.990160106. PMID 7518377.  
  9. ↑ Bernardi G (2000. January). „Isochores and the evolutionary genomics of vertebrates”. Gene 241 (1), 3–17. o. DOI:10.1016/S0378-1119(99)00485-0. PMID 10607893.  
  10. ↑ Furey TS, Haussler D (2003. May). „Integration of the cytogenetic map with the draft human genome sequence”. Hum. Mol. Genet. 12 (9), 1037–44. o. DOI:10.1093/hmg/ddg113. PMID 12700172.  
  11. ↑ Sumner AT, de la Torre J, Stuppia L (1993. August). „The distribution of genes on chromosomes: a cytological approach”. J. Mol. Evol. 37 (2), 117–22. o. DOI:10.1007/BF02407346. PMID 8411200.  
  12. ↑ Aïssani B, Bernardi G (1991. October). „CpG islands, genes and isochores in the genomes of vertebrates”. Gene 106 (2), 185–95. o. DOI:10.1016/0378-1119(91)90198-K. PMID 1937049.  
  13. ↑ Pozzoli U, Menozzi G, Fumagalli M, et al (2008). „Both selective and neutral processes drive GC content evolution in the human genome”. BMC Evol. Biol. 8, 99. o. DOI:10.1186/1471-2148-8-99. PMID 18371205.  
  14. ↑ Wuitschick JD, Karrer KM (1999). „Analysis of genomic G + C content, codon usage, initiator codon context and translation termination sites in Tetrahymena thermophila”. J. Eukaryot. Microbiol. 46 (3), 239–47. o. DOI:10.1111/j.1550-7408.1999.tb05120.x. PMID 10377985.  
  • Ez a szócikk részben vagy egészben a GC-content című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Külső hivatkozások

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=GC-tartalom&oldid=8191850”