11. 다섯 번 써도 98% — 붙박은 효소의 값어치 · 유박사의 mRNA 즉석 합성기 첫걸음 II

논문은 같은 막으로 연속 다섯 번 돌리고 소화 효율을 쟀습니다. 초기 효율의 98% 가 남았습니다.

숫자 하나지만 뜻이 셋입니다.

💰

원가

효소 값이 운전 횟수로 나뉩니다

🔁

연속 운전

배치마다 효소를 새로 넣지 않아도 됩니다 — 준연속 이 가능해집니다

🧷

고정이 견고하다

효소가 씻겨 나가지 않았다는 뜻 — 즉 산물에 섞이지도 않는다

세 번째가 숨은 요점입니다. “재사용 가능” 과 “캐리오버 없음” 은 같은 사실의 양면입니다.

다섯 번 자료를 넘어서 계산할 때는 외삽임을 밝혀야 합니다.

Python 브라우저에서 실행

# 효소 비용이 회당 얼마로 떨어지나
enzyme_cost = 50.0        # 임의 단위: 막 하나에 고정하는 데 드는 효소 값

print("%8s %14s %14s" % ("사용 횟수", "회당 효소비", "배치 대비"))
for n in (1, 3, 5, 10, 20):
    per = enzyme_cost / n
    print("%8d %13.1f %13.0f%%" % (n, per, per / enzyme_cost * 100))
print()

# 활성이 회마다 조금씩 떨어진다면 몇 번까지 쓸 수 있나
# 5회에 98% 남았다 → 회당 감소율을 역산
r = 0.98 ** (1 / 5)
print("회당 활성 유지율 ≈ %.4f" % r)
for n in (5, 10, 20, 50, 100):
    print("  %3d 회 뒤 활성 %5.1f%%  %s" % (n, r ** n * 100,
          "← 교체 시점" if r ** n < 0.8 else ""))
print()
print("주의: 이것은 5회 자료를 지수로 늘린 '외삽' 이다. 논문은 5회까지만 보였다.")

회차를 늘려 보세요. 논문이 실제로 잰 구간과 우리가 외삽한 구간이 색으로 갈립니다.

불러오는 중…

고정 효소가 늘 이기는 것은 아니다

고정이 유리할 때

효소가 비쌀 때 · 산물에서 효소를 반드시 지워야 할 때 · 연속 운전을 할 때 · 기질이 작아 막에 잘 다가갈 때

고정이 불리할 때

기질이 아주 클 때(막 표면까지 못 감) · 반응이 아주 빨라야 할 때 · 고정 과정에서 활성이 크게 떨어질 때 · 소량만 쓸 때(고정 자체가 번거롭다)

여기서는 기질이 DNA 조각이라 크지 않고, 효소는 반드시 지워야 하고, 연속 운전이 목적입니다. 조건이 다 맞았습니다. 다른 효소·다른 공정에서 그대로 옮겨 쓸 수 있다는 뜻은 아닙니다.

🤔 확인 문제

“재사용 5회에 활성 98% 유지” 가 동시에 뜻하는 것은?

🤔 확인 문제

이 자료로 “이 막은 100회 쓸 수 있다” 고 말할 수 있나요?