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같은 곡을 다른 악보로 적는다 — 그런데 악보가 연주를 바꾼다
Step 4 · 왜 이 걸음이 있나
단백질은 그대로입니다. 바뀌는 것은 적는 방식뿐입니다. 그런데 그 방식이 연주를 바꿉니다.
III 권에서 구조체 하나를 지었습니다. 아미노산 309개 짜리
다중 에피토프 구조체(MEVC) 입니다. 그리고 견줄 상대로 전장 스파이크 단백질
1273 아미노산 이 있습니다.
둘 다 아미노산 서열입니다. 그런데 백신으로 몸에 넣는 것은 mRNA 입니다.
아미노산을 뉴클레오타이드로 옮겨 적어야 합니다.
아미노산 1개 = 뉴클레오타이드 3개 = 코돈 1개
그래서 309 아미노산은 927 뉴클레오타이드, 1273 아미노산은
3819 뉴클레오타이드 가 됩니다. 곱하기 3 입니다.
악보 비유 — 그리고 이 비유가 깨지는 자리
같은 곡을 사장조로도 적고 다장조로도 적을 수 있습니다. 귀에 들리는 음높이는
옮겨 적어도 유지할 수 있고, 연주자가 보는 기호만 달라집니다.
코돈 최적화도 그렇습니다 — 단백질은 그대로, 적힌 글자만 바뀝니다.
비유가 깨지는 자리가 있습니다. 악보는 종이일 뿐이고 곡에 영향을 주지 않습니다.
그런데 mRNA 는 자기가 적힌 글자 때문에 스스로 접힙니다. 글자가 곧 분자입니다.
철자를 바꾸면 분자의 모양이 바뀌고, 모양이 바뀌면 리보솜이 읽는 속도가 바뀝니다.
악보가 스스로 접혀 연주를 방해한다
이 걸음에서 정해지는 것 두 가지
두 목표는 서로 당깁니다. 흔한 철자만 골라 쓰면 구조가 나빠질 수 있고,
구조만 챙기면 드문 철자가 끼어듭니다. 9강에서 이 당김을 λ 라는 손잡이 하나로
다루게 됩니다.
이 권의 중심 한 줄 — 미리 말해 둡니다
위 네 숫자 가운데 가장 잘못 읽히는 것이 MFE 입니다.
−1231.20 과 −299.50 을 나란히 놓고 "전체 CDS 가 네 배 더 안정하다" 고 말하면
틀립니다.
| 전체 CDS | MEVC | 비 |
| 길이 | 3819 nt | 927 nt | 4.12 배 |
| MFE | −1231.20 kcal/mol | −299.50 kcal/mol | 4.11 배 |
| 뉴클레오타이드당 MFE | −0.3224 | −0.3231 | 1.00 배 |
두 비가 거의 같습니다. MFE 는 길이를 따라 커지고, 길이로 나누면
두 서열이 사실상 같은 수준임이 드러납니다. 7강에서 이것을 직접 그려 봅니다.
이 권의 결론을 1강에서 미리 계산해 둡니다. 나머지 열아홉 강은 왜 그런지를 채웁니다.
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이 걸음의 앞과 뒤
| 권 | 걸음 | 이 권과의 관계 |
| III | MEVC 설계 | 여기서 받은 309 아미노산 이 이 권의 입력 |
| IV | 코돈 최적화 · 구조 평가 | 927 뉴클레오타이드 를 내놓는다 |
| V | 인실리코 검증 | 927 nt 에 제한효소 자리를 붙여 939 bp 로 클로닝한다 |
| VI | UTR · 화학적 변형 | 앞뒤에 UTR 을 붙이고 다시 접어 본다 |
12강에서 BamHI 와 XhoI 자리를 피하는 까닭이 여기 있습니다 —
V 권의 클로닝이 그 두 자리를 씁니다. 이 걸음에서 실수하면 다음 걸음이 막힙니다.
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아미노산 309개 짜리 MEVC 를 뉴클레오타이드로 적으면 몇 개인가요?
Answer 아미노산 하나에 코돈 하나, 코돈 하나에 뉴클레오타이드 셋입니다. 309 × 3 = 927 입니다. 전장 CDS 도 같은 셈으로 1273 × 3 = 3819 입니다.
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코돈 최적화가 바꾸지 않는 것은?
Answer 코돈 최적화의 전제가 바로 이것입니다 — 단백질은 그대로 두고 철자만 바꿉니다. 뉴클레오타이드 서열 · 접힘 · GC 함량은 모두 바뀝니다.
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악보 비유가 깨지는 자리는 어디인가요?
Answer 비유는 '같은 내용을 다르게 적는다' 까지만 맞습니다. mRNA 는 글자가 곧 분자이고, 글자를 바꾸면 분자의 모양이 바뀝니다. 이 차이가 5·6강의 주제입니다.