10강 / 20강

기준 유전자 — Gapdh 를 믿어도 되나

SI Table S5 「Gapdh (mouse)」·「β-actin (mouse)」

두 시료의 Ddx54 Ct 를 그냥 견주면 안 됩니다. 왜일까요?

시료마다 넣은 cDNA 양이 다르기 때문입니다. RNA 를 조금 덜 뽑았거나, 피펫이 조금 어긋났거나.

그래서 모든 시료에서 비슷하게 있는 유전자를 함께 재서 기준으로 씁니다. 이것을 기준 유전자(housekeeping gene) 라고 해요.

ΔCt = Ct(Ddx54) − Ct(Gapdh)

이렇게 하면 넣은 양의 차이가 상쇄됩니다. 많이 넣었으면 둘 다 일찍 나오고, 적게 넣었으면 둘 다 늦게 나오니까요.

논문은 Gapdh 와 β-actin 을 Table S5 에 함께 실었습니다.

고등학생Gapdh를 믿어도 되나

기준 유전자(하우스키핑 유전자)는 어떤 조건에서도 발현이 일정하다고 가정하는 유전자입니다.

흔히 쓰는 것	원래 역할
GAPDH	해당과정 효소
β-actin	세포골격
18S rRNA	리보솜
TBP · HPRT	—

이 유전자로 나눠서 시료 간 투입량 차이를 보정합니다.

고등학생그런데 정말 일정한가

GAPDH가 변하는 상황	내용
저산소	해당과정이 활발해짐 — 크게 증가
암세포	대사가 뒤틀림
세포주기	증식 상태에 따라
일부 약물 처리	—

GAPDH는 대사 효소입니다 — 대사가 바뀌는 실험에서는 위험합니다.

고등학생기준 유전자가 변하면

기준 유전자가	결과
처리군에서 증가	모든 목표 유전자가 감소해 보임
처리군에서 감소	모든 목표 유전자가 증가해 보임

기준이 흔들리면 모든 결과가 같은 방향으로 틀어집니다 — 알아채기 어렵습니다.

그래서 "여러 유전자가 다 같은 방향으로 변했다"는 결과를 보면, 기준 유전자를 의심해 볼 만합니다.

두 기준의 답이 다르면 무엇을 의심해야 할까요?

Python 브라우저에서 실행

# 기준 유전자가 흔들리면 결론이 흔들린다
Ct = {
    #        Ddx54  Gapdh  Actb
    "대조":  (24.1, 18.4, 19.2),
    "넉다운": (26.0, 18.5, 19.1),
}

print("경우 1 — 기준 유전자가 안정적일 때")
for 기준, i in (("Gapdh", 1), ("β-actin", 2)):
    d대조 = Ct["대조"][0] - Ct["대조"][i]
    d넉다 = Ct["넉다운"][0] - Ct["넉다운"][i]
    ddct = d넉다 - d대조
    print(f"  {기준:<9} ΔΔCt = {ddct:+.2f}  →  상대 발현량 {2**-ddct:.2f}")

print()
print("경우 2 — 처리 때문에 Gapdh 자체가 변해 버렸다면")
Ct2 = {"대조": (24.1, 18.4, 19.2), "넉다운": (26.0, 19.9, 19.1)}
for 기준, i in (("Gapdh", 1), ("β-actin", 2)):
    d대조 = Ct2["대조"][0] - Ct2["대조"][i]
    d넉다 = Ct2["넉다운"][0] - Ct2["넉다운"][i]
    ddct = d넉다 - d대조
    print(f"  {기준:<9} ΔΔCt = {ddct:+.2f}  →  상대 발현량 {2**-ddct:.2f}")

print()
print("경우 2 에서는 기준을 무엇으로 잡느냐에 따라 넉다운 정도가 달라집니다.")
print("두 기준이 어긋나면 → 기준 유전자를 의심해야 합니다.")

고등학생안전하게 쓰는 법

방법	내용
여러 기준 유전자를 씀	2~3개의 기하평균 — 권장
실험 조건에서 검증	처리군과 대조군에서 Ct가 비슷한가
안정성 평가 도구	geNorm · NormFinder 등
총 RNA로 보정	보조적으로

최소한 기준 유전자의 Ct가 군 간에 비슷한지는 확인해야 합니다.

🤔 확인 문제

기준 유전자(Gapdh 등)를 쓰는 가장 큰 이유는?