फ़ॉर्मूला
GC मात्रा (%) = (G + C) ÷ (A + T + G + C) × 100
सिर्फ़ A, C, G और T गिनें; N जैसे अस्पष्ट बेस दोनों अंकों से बाहर रहते हैं। अनुक्रम ATGCGCTAAGCC में 12 बेस हैं जिनमें 7 G या C हैं, इसलिए इसकी GC मात्रा 7 ÷ 12 = 58% है। दोनों स्ट्रैंड की GC मात्रा समान होती है, क्योंकि हर G एक C से जुड़ता है।
GC क्यों मायने रखता है
- स्थिरता: G-C युग्मों में तीन हाइड्रोजन बंध होते हैं और ये A-T युग्मों से ज़्यादा मज़बूती से स्टैक होते हैं, इसलिए GC-समृद्ध DNA ऊँचे तापमान पर पिघलता है।
- प्राइमर: 40 से 60% GC और 55 से 65 °C गलनांक का लक्ष्य रखें। 3' सिरे पर G या C (GC क्लैंप) प्राइमर को बँधने में मदद करता है, पर आख़िरी पाँच बेस में तीन से ज़्यादा होने पर ग़लत प्राइमिंग होती है।
- PCR: लगभग 65% से ऊपर GC वाले टेम्पलेट द्वितीयक संरचना बनाते हैं और उन्हें योजक (DMSO, बीटेन) या ऊँचा विकृतीकरण तापमान चाहिए।
- सीक्वेंसिंग और क्लोनिंग: बहुत ऊँचा या बहुत कम GC असमान कवरेज और कठिन असेंबली देता है।
आम मान
- मानव जीनोम: कुल 41%, अलग-अलग क्षेत्रों में 35% से 60% से ऊपर।
- E. coli: 51%। Saccharomyces cerevisiae: 38%।
- Plasmodium falciparum: 19%, ज्ञात सबसे कम में से।
- Streptomyces और अन्य एक्टिनोमाइसीट: 70% से ऊपर।
GC स्क्यू
GC स्क्यू, सरकती विंडो में (G − C) ÷ (G + C), बताता है कि किस स्ट्रैंड में G ज़्यादा है। बैक्टीरियल जीनोम में यह प्रतिकृति के उद्गम और अंत पर चिह्न बदलता है, इसलिए स्क्यू का ग्राफ़ उद्गम का पता लगाता है।
टूल
DNA आँकड़े किसी भी अनुक्रम की GC मात्रा, बेस गिनती और गलनांक देता है, एक रिकॉर्ड या पूरी FASTA फ़ाइल के लिए। प्राइमर Tm कैलकुलेटर प्राइमरों का GC और Tm जाँचता है, और CpG द्वीप खोजक GC-समृद्ध क्षेत्रों में CpG द्वीप खोजता है।