Το πλούσιο σε AT ή το GC-πλούσιο DNA έχει υψηλότερη θερμοκρασία τήξης;

Το πλούσιο σε GC DNA έχει υψηλότερη θερμοκρασία τήξης (TM) από το πλούσιο σε DNA AT.

Εδώ είναι γιατί:

* δεσμός υδρογόνου: Η γουανίνη (G) και η κυτοσίνη (C) σχηματίζουν τρεις δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους, ενώ η αδενίνη (Α) και η θυμίνη (Τ) σχηματίζουν μόνο δύο δεσμούς υδρογόνου.

* αλληλεπιδράσεις στοίβαξης: Οι επίπεδες βάσεις στη στοίβα DNA το ένα πάνω στο άλλο. Τα ζεύγη GC έχουν πιο αποτελεσματικές αλληλεπιδράσεις στοίβαξης λόγω της μεγαλύτερης επιφάνειας τους και ισχυρότερες υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις.

* σταθερότητα: Η ισχυρότερη δέσμευση υδρογόνου και οι ευνοϊκότερες αλληλεπιδράσεις στοίβαξης σε ζεύγη GC συμβάλλουν σε υψηλότερη συνολική σταθερότητα του μορίου DNA.

Επομένως, ένα υψηλότερο περιεχόμενο GC οδηγεί σε υψηλότερη θερμοκρασία τήξης.

Πρακτικές συνέπειες:

* PCR: Στην αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR), προτιμώνται συχνά οι εκκινητές με υψηλότερη περιεκτικότητα σε GC επειδή έχουν υψηλότερο TM, το οποίο μπορεί να βελτιώσει την εξειδίκευση και την αποτελεσματικότητα της αντίδρασης.

* υβριδισμός DNA: Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε GC σε ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται για τον υβριδισμό DNA μπορεί να αυξήσει τη συγγένεια και την εξειδίκευση της δέσμευσης.

* Γονιδιωματική: Οι περιοχές του γονιδιώματος με υψηλή περιεκτικότητα σε GC συσχετίζονται συχνά με περιοχές πλούσιες σε γονίδια και έχουν υψηλότερο επίπεδο μεταγραφικής δραστικότητας.

Συνοπτικά, το πλούσιο σε GC DNA είναι πιο σταθερό από το πλούσιο σε AT DNA και επομένως έχει υψηλότερη θερμοκρασία τήξης.