GC 함량 계산기

GC 함량이란?

GC 함량(GC content)은 DNA·RNA 서열을 이루는 전체 염기 중 구아닌(G)과 사이토신(C)이 차지하는 비율입니다.

GC 함량(%) = (G의 개수 + C의 개수) / 전체 염기 수 × 100

예를 들어 10개 염기 중 G와 C가 각각 3개, 2개씩 있다면 GC 함량은 50%입니다. 생물종·유전체 영역에 따라 GC 함량은 20%대부터 70%대까지 크게 달라집니다.

왜 GC 함량을 측정해야 하나요?

간단히 말해, G-C 염기쌍은 3개의 수소결합으로 연결되어 있고 A-T 염기쌍은 2개의 수소결합으로 연결되어 있어 GC 함량이 높을수록 이중나선 구조가 더 안정적입니다. 이 특성 때문에 GC 함량은 여러 실무 분석에서 활용됩니다.

• PCR 프라이머 설계: GC 함량이 높을수록 용융온도(Tm)가 올라가므로, 프라이머의 GC 함량(보통 40~60% 권장)을 확인해 결합 안정성을 예측합니다.
• 유전체·종 특성 파악: 생물종마다 고유한 평균 GC 함량을 가지는 경향이 있어(예: 결핵균은 GC 함량이 매우 높고, 말라리아 원충은 매우 낮음), 미확인 서열의 출처를 가늠하거나 오염 여부를 점검하는 데 참고할 수 있습니다.
• 시퀀싱 품질 관리: 차세대 시퀀싱(NGS)에서는 극단적으로 GC 함량이 높거나 낮은 영역에서 커버리지 편향(coverage bias)이 발생하기 쉬워, 사전에 GC 함량을 확인해두면 결과 해석에 도움이 됩니다.
• 유전자 예측·비교 유전체학: 같은 유전체 안에서도 유전자가 밀집한 영역과 그렇지 않은 영역의 GC 함량이 다른 경우가 많아, 유전자 예측이나 등지역(isochore) 분석의 보조 지표로 쓰입니다.

GC Skew란?

GC Skew는 (G - C) / (G + C)로 계산하며, 한 가닥 안에서 G와 C의 상대적인 비대칭을 나타냅니다. 값이 양수이면 G가, 음수이면 C가 더 많다는 뜻입니다. 세균처럼 원형 유전체를 가진 생물에서는 GC Skew의 부호가 복제 원점(origin of replication)과 종결점(terminus) 부근에서 뒤바뀌는 경향이 있어, 복제 원점을 추정하는 데 활용되기도 합니다. 같은 방식으로 AT Skew((A-T)/(A+T))도 함께 제공합니다.

슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 분석

전체 서열의 평균 GC 함량만으로는 서열 내부의 국소적인 변화를 알 수 없습니다. 이 도구는 지정한 크기(윈도우)만큼 구간을 이동시키며 각 구간의 GC 함량을 계산해 그래프로 보여줍니다. 이를 통해 GC 함량이 유난히 높거나 낮은 국소 영역(예: CpG 섬, 조절 영역, 반복 서열 등)을 시각적으로 확인할 수 있습니다. 윈도우 크기를 줄이면 더 세밀한 변화를, 늘리면 전반적인 경향을 볼 수 있습니다.

멀티 FASTA 지원

>로 시작하는 헤더가 여러 개 포함된 멀티 FASTA를 붙여넣으면, 서열별로 GC 함량·AT 함량·GC Skew를 표로 정리해서 보여줍니다. 표의 행을 클릭하거나 상단 선택 목록에서 서열을 고르면 해당 서열의 상세 통계와 슬라이딩 윈도우 그래프로 전환됩니다.

사용 방법

1. 위 입력창에 DNA/RNA 서열(또는 FASTA·멀티 FASTA 형식)을 붙여넣습니다.
2. 필요하면 슬라이딩 윈도우 크기를 조절해 그래프의 해상도를 바꿉니다.
3. 여러 서열을 입력했다면 표 또는 선택 목록에서 확인하고 싶은 서열을 고릅니다.
4. 결과 리포트를 복사하거나 텍스트 파일로 다운로드합니다.

자주 묻는 질문