10. DNase — 주형을 지운다 · 유박사의 mRNA 즉석 합성기 첫걸음 I

전사가 끝나면 반응통 안에는 mRNA 와 주형 DNA 가 함께 있습니다. 주형은 이제 할 일을 다 했습니다. 그런데 그냥 두면 안 됩니다.

남겨 두면 생기는 일	어디서 터지나
oligo d(T) 정제 자리를 두고 다툰다	12강
LNP 에 함께 싸인다 — 음전하는 DNA 도 똑같다	14강
세포에 들어가 유전체에 끼어들 위험이 생긴다	안전성
규제기관이 잔류 DNA 를 정량해서 보고하라고 요구한다	허가

마지막 줄이 실제로는 가장 무겁습니다. mRNA 백신이 DNA 백신보다 안전하다고 말할 수 있는 근거가 “유전체에 끼어들지 않는다” 인데, 주형 DNA 가 섞여 있으면 그 근거가 흔들립니다.

소화 시간과 효소량을 밀어 보세요. 남는 주형이 얼마나 되는지, 그리고 “충분히 지웠다” 를 무엇으로 판정하는지 보입니다.

불러오는 중…

지수 감소로 보면 15분은 넉넉합니다. 다만 마지막 줄의 가정이 이 상자에서 실제로 성립하는지가 문제입니다.

Python 브라우저에서 실행

# 1차 반응으로 보면 잔류 DNA 는 지수적으로 준다. 15분이면 충분한가.
import numpy as np

# 반감기를 2분으로 잡자 (10 U, 37 °C 에서 흔한 수준)
t_half = 2.0
t = np.array([0, 2, 5, 10, 15, 30])
left = 0.5 ** (t / t_half)

print("%6s %14s" % ("분", "남은 주형"))
for tt, ll in zip(t, left):
    print("%6.0f %13.2e" % (tt, ll))
print()
# 주형은 처음에 얼마였나? PCR 산물 약 50 µg 을 만들었다고 하자.
dna_ug = 50.0
mrna_ug = 300.0
for tt in (5, 15, 30):
    r = dna_ug * 0.5 ** (tt / t_half)
    print("%2d 분 뒤 잔류 DNA %.2e µg → mRNA 1 µg 당 %.2e ng" % (tt, r, r / mrna_ug * 1000))
print()
print("규제 눈높이(백신 1회분당 잔류 DNA 10 ng 미만)와 견주면 여유가 크다.")
print("다만 이 계산은 '효소가 고르게 닿는다' 를 가정한다 — 비드에 붙어 있으면 얘기가 달라진다.")

이 상자의 방법 vs II권의 방법

이 상자 (2023)

반응통에 DNase 를 부어 넣습니다. 15분. 그다음 그 효소가 그대로 남아 다음 걸음으로 따라갑니다.

II권 (2026)

DNase 를 막에 붙여 놓고 액체를 통과시킵니다. 5분. 효소는 막에 남으므로 따라오지 않습니다. 다섯 번 재사용해도 98%.

같은 화학, 다른 배치. 이 대비가 III권 10강의 주제입니다.

🤔 확인 문제

주형 DNA 를 반드시 지워야 하는 가장 무거운 까닭은?

🤔 확인 문제

이 논문이 DNase 단계에 대해 보이지 않은 것은?