9. λ 라는 손잡이 — 구조와 코돈 사이 어디에 설 것인가

1강에서 두 목표가 서로 당긴다고 했습니다. 6강에서 그 당김이 오래 가는 것 대 많이 만드는 것 임을 보았습니다. 이제 그 당김을 숫자 하나로 잡습니다.

점수 = 구조 항 + λ × 코돈 항

λ 가 0 이면 코돈 항이 사라집니다 — 구조만 봅니다. λ 를 키우면 코돈 항의 몫이 커집니다 — 철자 습관 쪽으로 기웁니다.

논문이 적어 둔 눈금

λ	어떻게 되나	얻는 것	잃는 것
0	구조 우선	가장 깊은 MFE	드문 코돈이 끼어들어 CAI 가 낮다
1 ~ 2	균형	둘 다 무난	둘 다 최고는 아니다
3	논문이 쓴 값	CAI 0.81 · 0.83	MFE 를 조금 양보
3 초과	코돈 사용 쪽으로 치우친다	CAI 가 더 오른다	구조가 나빠질 수 있다

눈금은 논문이 적은 대로입니다. λ = 3 은 균형(1~2)보다 코돈 쪽, 치우침(3 초과)보다는 안쪽입니다. 경계에 선 선택입니다.

λ 를 돌려 보세요. CAI 와 MFE 가 서로 반대로 움직이고, 논문의 자리가 어디인지 표시됩니다.

불러오는 중…

두 곡선이 반대로 움직입니다. 그것이 두 목표가 당긴다는 말의 그림입니다.

Python 브라우저에서 실행

# lambda 를 돌리면 두 값이 어떻게 맞바뀌는지 — 교육용 대역으로 그려 본다.
# 아래 곡선은 논문의 값이 아니다. 당김의 모양만 보여 주는 교육용 곡선이다.
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

lam = np.linspace(0, 6, 121)

# 교육용 형태 : lambda 가 커지면 CAI 는 오르다 포화하고, MFE 는 얕아진다
cai = 0.62 + 0.25 * lam / (lam + 1.2)
mfe_per_nt = -0.345 + 0.030 * lam / (lam + 1.5)

fig, ax1 = plt.subplots(figsize=(9, 4))
ax1.plot(lam, cai, color="#10b981", lw=2, label="CAI (stand-in)")
ax1.set_xlabel("lambda")
ax1.set_ylabel("CAI", color="#10b981")
ax1.axvline(3, color="#ef4444", ls="--", lw=1.5)
ax1.text(3.05, 0.66, "paper: lambda = 3", color="#ef4444", fontsize=9)
ax1.grid(alpha=.3)

ax2 = ax1.twinx()
ax2.plot(lam, mfe_per_nt, color="#3b82f6", lw=2, label="MFE per nt (stand-in)")
ax2.set_ylabel("MFE per nt (kcal/mol)", color="#3b82f6")

plt.title("the two objectives pull against each other")
plt.tight_layout()
plt.show()

print("초록 곡선 — lambda 를 키우면 CAI 가 오른다. 다만 곧 포화한다.")
print("파랑 곡선 — 같은 방향으로 MFE 가 얕아진다. 구조를 잃는다는 뜻이다.")
print()
print("빨간 세로선이 논문의 자리(lambda = 3)다.")
print("CAI 곡선이 거의 평평해지는 자리 근처다 -")
print("더 키워도 CAI 는 조금 오르고 구조만 더 잃는다.")
print()
print("이 곡선은 교육용 대역이다. 논문에는 lambda 를 바꿔 가며 잰 표가 없다.")

λ 를 다르게 정하면 무엇이 뒤집히나

λ = 0 으로 갔다면

MFE 가 더 깊어집니다. 보관에는 유리하고 번역에는 불리합니다. CAI 는 0.81 보다 낮게 나왔을 것입니다.

λ = 6 으로 갔다면

CAI 는 조금 더 오릅니다. 대신 같은 1등 철자가 몰려 GC 가 오르고 구조가 예상 밖으로 단단해질 수 있습니다.

어느 쪽이 옳다고 이 강의는 말하지 않습니다. 말할 수 있는 것은 이것이 선택이지 발견이 아니라는 것입니다. 그리고 선택은 밝혀 적어야 합니다.

🤔 확인 문제

λ = 0 으로 돌리면 어떻게 되나요?

🤔 확인 문제

논문이 쓴 λ 값과 그 자리는?

🤔 확인 문제

이 논문을 근거로 말할 수 없는 것은?