19. 구조체를 처음부터 다시 쌓는다 — 프레임 · 연속성 · 종결코돈

스무 강 가운데 손을 가장 많이 쓰는 강입니다. 2강부터 18강까지 배운 것을 한 줄의 서열로 만듭니다.

그리고 논문이 “반드시 확인하라” 고 적은 셋을 직접 확인합니다.

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서열 연속성

블록 사이가 끊기지 않았는가. 링커가 빠진 자리는 없는가

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리딩프레임

뉴클레오타이드 수가 3의 배수인가. 한 칸 밀리면 전부 무너집니다

🛑

조기 종결코돈

중간에 TAA · TAG · TGA 가 없는가. 있으면 단백질이 거기서 끊깁니다

블록을 쌓고 검사 셋을 돌려 보세요. 하나라도 어긋나면 판정이 바뀝니다.

불러오는 중…

세 검사를 차례로 통과시킵니다. 쌓고 → 잇고 → 세 칸씩 읽는 순서입니다.

Python 브라우저에서 실행

# 1단계 — 구조체를 아미노산 서열로 쌓는다
# 링커는 논문의 진짜 서열. 에피토프 자리는 예시 채움(폴리알라닌)이다.
EAAAK, GPGPG, AAY, KK = "EAAAK", "GPGPG", "AAY", "KK"

adjuvant = "A" * 40                 # 보조제 자리 — 예시 채움 (논문에 길이 없음)
htl = ["A" * 15 for _ in range(5)]  # 예시 채움
ctl = ["A" * 9  for _ in range(5)]  # 예시 채움
bcl = ["A" * 12 for _ in range(5)]  # 예시 채움

parts = [adjuvant, EAAAK]
parts.append(GPGPG.join(htl))
parts.append(AAY.join(ctl))
parts.append(KK.join(bcl))
mevc = "".join(parts)

print("=== 1단계 · 쌓기 ===")
print("보조제 %d + EAAAK %d" % (len(adjuvant), len(EAAAK)))
print("HTL 덩어리  %d 아미노산" % len(GPGPG.join(htl)))
print("CTL 덩어리  %d 아미노산" % len(AAY.join(ctl)))
print("B세포 덩어리 %d 아미노산" % len(KK.join(bcl)))
print("합계 %d 아미노산   (논문의 MEVC 는 309)" % len(mevc))
print()

print("=== 2단계 · 검사 1 — 서열 연속성 ===")
ok_cont = len(mevc) == sum(len(p) for p in parts)
print("블록 길이의 합과 전체 길이가 같은가 :", ok_cont)
print("EAAAK 가 보조제 바로 뒤에 있는가    :", mevc[len(adjuvant):len(adjuvant)+5] == EAAAK)
print()

print("=== 3단계 · 역번역 ===")
codon = {"A": "GCT", "E": "GAA", "K": "AAA", "G": "GGT", "P": "CCT", "Y": "TAT"}
dna = "".join(codon[c] for c in mevc)
print("뉴클레오타이드 %d 개" % len(dna))
print()

print("=== 4단계 · 검사 2 — 리딩프레임 ===")
print("3의 배수인가 : %s   (%d %% 3 = %d)" % (len(dna) % 3 == 0, len(dna), len(dna) % 3))
print()

print("=== 5단계 · 검사 3 — 조기 종결코돈 ===")
stops = {"TAA", "TAG", "TGA"}
codons = [dna[i:i+3] for i in range(0, len(dna), 3)]
bad = [i for i, c in enumerate(codons) if c in stops]
print("프레임 안의 종결코돈 개수 : %d" % len(bad))
print("판정 :", "통과 — 조기 종결코돈 없음" if not bad else "실패 — %d 번 코돈" % bad[0])

프레임이 한 칸 밀리면 무슨 일이 생기나

이것을 눈으로 보는 것이 이 강의 목적입니다. 한 칸 밀린 서열은 조용히 다른 단백질이 됩니다. 종결코돈이 생길 수도 있고 안 생길 수도 있습니다 — 그게 더 무섭습니다.

종결코돈이 안 생기는 것이 더 위험합니다. 오류가 조용히 지나가기 때문입니다.

Python 브라우저에서 실행

# 프레임이 밀리면 — 종결코돈이 안 생겨도 단백질은 이미 다른 것이다
codon = {"A": "GCT", "E": "GAA", "K": "AAA", "G": "GGT", "P": "CCT", "Y": "TAT"}
rev = {}
for aa, c in codon.items():
    rev[c] = aa

seq_aa = "EAAAK" + "A" * 9 + "AAY" + "A" * 9
dna = "".join(codon[c] for c in seq_aa)
print("원래 아미노산 서열 :", seq_aa)
print("역번역한 DNA 길이  :", len(dna))
print()

stops = {"TAA", "TAG", "TGA"}
for shift in [0, 1, 2]:
    d = dna[shift:]
    d = d[:len(d) - (len(d) % 3)]
    cods = [d[i:i+3] for i in range(0, len(d), 3)]
    n_stop = sum(1 for c in cods if c in stops)
    same = (shift == 0)
    known = sum(1 for c in cods if c in rev)
    print("프레임 %d  ->  코돈 %2d 개 · 종결코돈 %d 개 · 원래 코돈표에 있는 것 %2d 개  %s"
          % (shift, len(cods), n_stop, known, "<- 원래 프레임" if same else ""))
print()
print("한 칸 밀려도 종결코돈이 안 생길 수 있습니다.")
print("그러면 오류가 조용히 지나갑니다 — 단백질만 완전히 다른 것이 됩니다.")
print("그래서 '종결코돈 없음' 만 보면 안 되고 '3의 배수' 를 함께 봐야 합니다.")

927 에서 939 까지 — V 권으로 넘어가는 다리

마지막 검산입니다. 이 숫자는 V 권(Step 5)에서 다시 만납니다.

309 아미노산 × 3 = 927 nt → + 제한효소 자리 12 bp = 939 bp

BamHI(GGATCC) 6 bp 와 XhoI(CTCGAG) 6 bp 를 양 끝에 붙이면 정확히 12 bp 가 늘어 939 bp 가 됩니다. 논문이 Step 5 에서 보고한 삽입체 크기가 바로 939 bp 입니다.

309 → 927 → 939 → 6262. 다섯 숫자가 한 줄로 맞습니다. 이것이 논문을 읽는 가장 확실한 방법입니다.

Python 브라우저에서 실행

# 마지막 검산 — 309 에서 939 까지
aa = 309
nt = aa * 3
bamhi, xhoi = "GGATCC", "CTCGAG"
sites = len(bamhi) + len(xhoi)
insert = nt + sites

print("MEVC 아미노산       : %d" % aa)
print("역번역 뉴클레오타이드: %d      (검산 %d x 3 = %d)" % (nt, aa, nt))
print("BamHI %s  %d bp" % (bamhi, len(bamhi)))
print("XhoI  %s  %d bp" % (xhoi, len(xhoi)))
print("제한효소 자리 합계   : %d bp" % sites)
print("삽입체 크기         : %d + %d = %d bp" % (nt, sites, insert))
print()
print("논문이 Step 5 에서 보고한 삽입체 크기 : 939 bp")
print("맞나 :", insert == 939)
print()
vector = 5369
print("벡터 pET-28a(+)     : %d bp" % vector)
print("재조합 플라스미드   : %d + %d = %d bp" % (vector, insert, vector + insert))
print("논문이 보고한 값    : 6262 bp     맞나 :", vector + insert == 6262)
print()
print("서로 다른 절에서 나온 숫자 다섯 개가 한 줄로 맞아떨어집니다.")
print("내부 일관성 검산이 통과했다는 뜻입니다 — 실험 검증과는 다른 이야기입니다.")

🤔 확인 문제

리딩프레임 검사에서 확인하는 것은?

🤔 확인 문제

프레임이 한 칸 밀렸는데 종결코돈이 생기지 않은 경우가 더 위험한 까닭은?

🤔 확인 문제

309 → 927 → 939 → 6262 검산이 통과한 것이 뜻하지 않는 것은?