Почему внешний круг митохондриальной ДНК человека «тяжелый», а внутренний круг «легкий»?

Тяжелая прядь буквально тяжелее легкой. Первое или, по крайней мере, одно из первых наблюдений этого явления было в этой статье:

Корнео Г., Зарди Л., Полли Э. 1968. Митохондриальная ДНК человека. Дж. Мол. Биол. 36(3):419-423.

Они показали, что денатурированная щелочью митохондриальная ДНК разделяется на две полосы при ультрацентрифугировании в градиенте хлорида цезия:

Митохондриальная ДНК человека при центрифугировании в щелочной среде CsCl в аналитической ультрацентрифуге расщепляется на две полосы с плотностью 1,727 г/см ³ и 1,766 г/см ³ соответственно. Две полосы, появляющиеся в щелочном градиенте, соответствуют комплементарным цепям митохондриальной ДНК человека с другим соотношением GT/CA... получается одна полоса с плотностью, очень близкой к плотности нативной ДНК. Последний эксперимент ясно указывает на то, что две полосы соответствуют комплементарным цепям, демонстрирующим смещение в основном составе.

Разница в молярной массе (M) обусловлена ​​более высоким содержанием пуринов (Pu) в тяжелой цепи (которые тяжелее пиримидинов). Это можно увидеть, сведя в таблицу базовый состав последовательности RefSeq митохондриальной ДНК человека :

               A      T      G      C      Pu(%)   M(kDa)
Light Strand   5124   4094   2169   5181   44      5063
Heavy Strand   4094   5124   5181   2169   56      5174

R-скрипт, если кому интересно:

#uses Biostrings
light = readDNAStringSet("mtDNA.fasta")
heavy = complement(light)

comp = function(seq) {
  ll = as.list(alphabetFrequency(seq)[1, c("A", "T", "G", "C")])
  ll["%Pu"] = with(ll, (A + G) / (A + T + G + C)) * 100
  ll["M(kDa)"] = with(ll, (A * 313.2) + (T * 304.2) + (G * 329.2) + (C * 289.2) + 79.0) / 1000
  return(ll)
}

comp(light)
comp(heavy)