8강 / 20강
SBS — 한 글자씩 붙이며 사진을 찍는다
SI 「TruSeq Rapid SBS Kit」 · 왜 뒤로 갈수록 부정확해지나
논문이 쓴 SBS 는 Sequencing By Synthesis 의 줄임입니다. 만들면서 읽는다는 뜻이에요.
1. 네 가지 염기를 한꺼번에 넣는다 — 각각 다른 색의 형광이 달려 있다
2. 염기에는 막개(terminator) 가 붙어 있어 하나만 붙고 멈춘다
3. 사진을 찍는다 — 클러스터마다 무슨 색인지 읽는다
4. 형광과 막개를 화학적으로 떼어 낸다
5. 1로 돌아간다 — 100번 되풀이하면 100 bp
2번의 막개가 핵심입니다. 이것이 없으면 한 사이클에 여러 개가 붙어 어느 색이 몇 번째인지 알 수 없어요.
그래서 붙일 수 있되 그다음은 못 붙는 염기를 씁니다. 붙였다가 막개를 떼면 다시 붙일 수 있게 되는 것이죠.
왜 뒤로 갈수록 품질이 떨어지나 — 위상 어긋남
9강의 FASTQ 에서 품질 점수가 뒤로 갈수록 떨어지는 것을 봤습니다. 이유가 여기 있습니다.
클러스터 하나에는 같은 서열이 수천 개 있습니다(7강). 그 수천 개가 같은 박자로 한 글자씩 나가야 신호가 깨끗해요.
한 박자 뒤처짐 (phasing)
막개가 안 떨어져 한 사이클 쉰 가닥
→ 남들보다 한 글자 뒤에 있다
→ 남들보다 한 글자 뒤에 있다
한 박자 앞섬 (pre-phasing)
막개가 없는 염기가 섞여 두 개가 붙은 가닥
→ 남들보다 한 글자 앞에 있다
→ 남들보다 한 글자 앞에 있다
사이클마다 아주 조금씩(0.1~0.5%) 어긋나는데, 그것이 쌓입니다. 100 사이클쯤 가면 상당수가 박자를 놓쳐 신호가 뭉개져요.
이것이 읽기 길이의 물리적 한계입니다.
0.1%와 0.8%의 차이가 100 사이클 뒤에 얼마나 벌어지는지 보세요.
Python
브라우저에서 실행
🤔 확인 문제
시퀀싱에서 뒤쪽 사이클의 품질 점수가 낮아지는 주된 이유는?
해설 위상 어긋남(phasing/pre-phasing)입니다. 사이클마다 0.3% 씩만 어긋나도 100 사이클이면 40% 가 박자를 놓쳐요.