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DNAとタンパク質の配列統計をわかりやすく

GC含量

GC含量は、塩基のうちGまたはCの割合です:(G + C) ÷ 長さ。ATGCGCなら6つ中4つで66.7%です。G–C対は水素結合が2本ではなく3本なので、GCの多いDNAほど高い温度で解離します。PCRのプライマーやプローブの設計で重要です。DNA 統計で、塩基数、GC・AT含量、すべてのジヌクレオチドを確認できます。

分子量

おおまかな目安として、二本鎖DNAは1塩基対あたり約650ダルトン、タンパク質はアミノ酸1個あたり約110ダルトンです。DNA の分子量とタンパク質の分子量は、各塩基や残基の正確な質量を足し合わせて求めます。

等電点

等電点(pI)は、タンパク質の正味の電荷がゼロになるpHです。酸性・塩基性残基の数と、それぞれのpKaから推定します。使うpKaの値の組み合わせによって答えが0.数程度ずれるので、イオン交換クロマトグラフィーの緩衝液を選ぶときなどの目安として使いましょう。タンパク質の等電点では、任意のpHでの電荷もわかります。

GRAVY

GRAVY(grand average of hydropathy)は、すべての残基のKyte–Doolittle疎水性値の平均です。正なら全体として疎水性、負なら親水性で、膜タンパク質は可溶性タンパク質より高くなる傾向があります。タンパク質の GRAVYは配列に沿ったウィンドウごとの疎水性値も出し、約20残基の疎水性の領域は膜貫通ヘリックスの手がかりになります。

CpGアイランド

CpGアイランドはCGジヌクレオチドが多い領域で、脊椎動物では遺伝子のプロモーター付近によく見られます。よく使われる定義は、200塩基以上のウィンドウでGC含量が50%を超え、CpGの観測値/期待値の比が0.6を超えることで、CpG アイランド検索はこれを初期設定にしています。

コドン使用頻度

ほとんどのアミノ酸には複数のコドンがあり、生物ごとに好むコドンが異なります。コドン使用頻度表は、各コドンの使用頻度を1,000コドンあたりの数と同義コドン内の割合で示し、遺伝子を別の生物で発現させるための最適化に役立ちます。コドン使用頻度を、アミノ酸組成にはタンパク質統計を使いましょう。

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