7. 창을 굴린다 — 예측 도구가 속으로 하는 일 · 손박사의 mRNA백신 설계 첫걸음 II

Pfam·MEME·IEDB 는 겉보기에 전혀 다른 도구입니다. 그런데 속을 열면 공통된 뼈대가 있어요.

서열 위에 길이 k 짜리 창을 놓고 → 점수를 매기고 → 한 칸 민다

이걸 직접 해 보면 뒤에 나오는 도구들이 훨씬 덜 신비로워집니다.

창을 굴려 점수를 얻었습니다. 이제 '문턱을 어디에 둘까' 라는 질문이 생깁니다.

Python 브라우저에서 실행

# 창을 굴리며 점수를 매긴다 — 예측 도구의 뼈대
import numpy as np

# 예시 서열 (설명용으로 지어낸 것)
seq = "MFVFLVLLPLVSSQCVNLTTRTQLPPAYTNSFTRGVYYPDKVFRSSVLHSTQDLFLPFFSNVTWFHAIHVS"

# 아미노산마다 '소수성' 점수를 예시로 준다 (실제 척도가 아닙니다)
score = {a: 0.0 for a in "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY"}
for a in "AILMFVW":  score[a] =  1.0      # 기름을 좋아하는 쪽
for a in "DEKRNQH":  score[a] = -1.0      # 물을 좋아하는 쪽

k = 9
vals = []
for i in range(len(seq) - k + 1):
    win = seq[i:i+k]
    vals.append(sum(score.get(c, 0.0) for c in win) / k)

vals = np.array(vals)
print("서열 길이:", len(seq), " 창 크기:", k)
print("창 개수:", len(vals))
print("가장 높은 창: 자리", int(vals.argmax()), " 점수", round(float(vals.max()), 3))
print("가장 낮은 창: 자리", int(vals.argmin()), " 점수", round(float(vals.min()), 3))
print("평균:", round(float(vals.mean()), 3))

문턱이 생기는 순간

숫자 줄이 생기면 반드시 다음 질문이 따라옵니다. 어디부터 "높다" 고 할까요?

이 질문에는 자연스러운 답이 없습니다. 누군가 정해야 해요. 그래서 도구들이 저마다 문턱을 갖고 있고, III 권은 그 문턱을 옮겨 가며 실험합니다.

창 크기와 문턱을 바꿔 보세요. 남는 구간이 어떻게 달라지는지.

불러오는 중…

문턱은 손잡이입니다. 돌리는 사람이 결과를 정합니다.

Python 브라우저에서 실행

# 문턱을 옮기면 남는 자리가 어떻게 달라지나
import numpy as np

rng = np.random.default_rng(3)
vals = rng.normal(0, 1, 500)          # 창 500개의 점수라고 하자

print("문턱   문턱을 넘는 창   비율")
for t in (0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0):
    n = int((vals > t).sum())
    print(" ", t, "     ", n, "           ", round(n / len(vals) * 100, 1), "%")

print()
print("문턱을 0.5 만 올려도 남는 개수가 확 줄어듭니다.")

🤔 확인 문제

Pfam·MEME·IEDB 가 속으로 공유하는 뼈대는?

🤔 확인 문제

서열이 숫자 줄로 바뀌면 반드시 생기는 질문은?