19. 종합 — 내 구조체로 Step 5 를 처음부터 끝까지 · Dr. Son's mRNA Vaccine Design, First Steps V

이제 스스로 돌려 봅니다. 넣을 것은 단백질 길이 하나뿐입니다. 논문의 구조체는 309 아미노산이었습니다. 그것을 넣으면 논문의 숫자가 그대로 재현되어야 합니다 — 927 · 939 · 6262.

그다음 다른 길이를 넣어 보면, 이 걸음들이 어떤 길이에도 그대로 돈다는 것을 보게 됩니다. 그것이 절차 논문의 목적이기도 합니다.

논문의 309 aa 를 넣으면 927 · 939 · 6262 가 그대로 나옵니다. 재현되면 셈법이 맞는 것입니다.

Python Runs in your browser

# Step 5 를 처음부터 끝까지 한 번에 돌린다.
# 논문 값: MEVC 309 aa · 927 nt · 삽입체 939 bp · 벡터 5369 bp · 재조합 6262 bp
import pandas as pd

VECTOR_BP = 5369      # 논문 Fig. 10B
PAPER_INSERT = 939    # 논문 Fig. 10B
PAPER_RECOMB = 6262   # 논문 Fig. 10B
SITE = 6              # GGATCC · CTCGAG 길이

# 논문 값에서 거꾸로 얻은 '버려지는 벡터 토막' — 논문에 없는 값이다
DROPPED = VECTOR_BP + PAPER_INSERT - PAPER_RECOMB

def step5(n_aa):
    cds_nt = n_aa * 3
    insert = cds_nt + SITE * 2
    recomb = VECTOR_BP - DROPPED + insert
    frame_ok = (insert % 3 == 0)
    return cds_nt, insert, recomb, frame_ok

print("버려지는 벡터 토막 : %d bp  (논문 값 셋에서 우리가 계산한 값)" % DROPPED)
print()

rows = []
for n_aa in [309, 150, 200, 400, 500]:
    cds_nt, insert, recomb, frame_ok = step5(n_aa)
    rows.append([n_aa, cds_nt, insert, recomb,
                 "예" if frame_ok else "아니오",
                 "<- 논문의 구조체" if n_aa == 309 else ""])

df = pd.DataFrame(rows, columns=["단백질(aa)", "CDS(nt)", "삽입체(bp)",
                                 "재조합(bp)", "틀 맞음", "메모"])
print(df.to_string(index=False))
print()

print("=== 논문 값 재현 검산 ===")
cds_nt, insert, recomb, frame_ok = step5(309)
checks = [
    ("CDS 길이",    cds_nt, 927),
    ("삽입체 크기", insert, PAPER_INSERT),
    ("재조합 크기", recomb, PAPER_RECOMB),
]
all_ok = True
for name, got, want in checks:
    ok = (got == want)
    all_ok = all_ok and ok
    print("  %-12s 계산 %5d · 논문 %5d -> %s" % (name, got, want, "맞음" if ok else "틀림"))
print()
print("  세 값 모두 재현 : %s" % ("예" if all_ok else "아니오"))

단백질 길이를 밀어 보세요. 삽입체와 플라스미드 크기, 접종 계획이 함께 나옵니다.

Loading…

크기 표 · 확인 항목 · 접종 계획을 한 장으로 만들었습니다. N_AA 를 바꿔 다시 돌려 보세요.

Python Runs in your browser

# 확인 넷을 자동으로 돌리고, 마지막에 접종 계획까지 붙여 한 장으로 만든다.
import pandas as pd

VECTOR_BP, PAPER_RECOMB, SITE = 5369, 6262, 6
DROPPED = VECTOR_BP + 939 - PAPER_RECOMB

filler = "GCTGCTTACGGTCCAGGTCCAGGTAAGAAG"
STOPS = ("TAA", "TAG", "TGA")

def make_insert(n_aa):
    body_nt = (n_aa - 1) * 3
    cds = "ATG" + (filler * (body_nt // len(filler) + 2))[:body_nt]
    return "GGATCC" + cds + "CTCGAG", cds

def run_checks(n_aa):
    insert, cds = make_insert(n_aa)
    out = {}
    out["ORF 연속성"] = (len(cds) % 3 == 0)
    out["시작코돈 위치"] = (insert.find("ATG") == 6)
    stops = 0
    for i in range(0, len(cds) - 3, 3):
        if cds[i:i + 3] in STOPS:
            stops += 1
    out["내부 종결코돈 없음"] = (stops == 0)
    inner = 0
    for s in ["GGATCC", "CTCGAG"]:
        j = insert.find(s)
        while j != -1:
            if 6 <= j <= len(insert) - 12:
                inner += 1
            j = insert.find(s, j + 1)
    out["내부 제한효소 자리 없음"] = (inner == 0)
    recomb = VECTOR_BP - DROPPED + len(insert)
    out["예상 전체 크기"] = (recomb > VECTOR_BP)
    return insert, recomb, out

N_AA = 309        # 여기를 바꿔 보세요
insert, recomb, checks = run_checks(N_AA)

print("=== 내 구조체 %d aa 로 돌린 Step 5 ===" % N_AA)
print()
print("--- 크기 표 ---")
size = pd.DataFrame([
    ["단백질",              "%d aa" % N_AA],
    ["CDS",                 "%d nt" % (N_AA * 3)],
    ["삽입체",              "%d bp" % len(insert)],
    ["벡터 pET-28a(+)",     "%d bp" % VECTOR_BP],
    ["버리는 벡터 토막",    "%d bp (계산값)" % DROPPED],
    ["재조합 플라스미드",   "%d bp" % recomb],
], columns=["항목", "값"])
print(size.to_string(index=False))
print()

print("--- 확인 항목 ---")
for k, v in checks.items():
    print("  %-24s %s" % (k, "통과" if v else "실패"))
print()
print("  종합 : %s" % ("모두 통과" if all(checks.values()) else "걸린 항목 있음"))
print()

print("--- 접종 계획 ---")
plan = pd.DataFrame([
    ["계획 A (논문이 쓴 것)", "단회", "0일", "결과 있음"],
    ["계획 B (예시 설정)",    "2회", "0일, 28일", "이 논문에 결과 없음"],
    ["계획 C (예시 설정)",    "3회", "0일, 28일, 56일", "이 논문에 결과 없음"],
], columns=["계획", "횟수", "접종일", "비고"])
print(plan.to_string(index=False))
print()
print("논문이 돌린 것은 계획 A 하나뿐이다. B, C 는 설정 예시일 뿐 결과가 아니다.")

스스로 해 볼 것 — 셋

N_AA 를 309 로 두고 돌려 논문 값 셋이 재현되는지 본다
N_AA 를 310 으로 바꿔 크기가 어떻게 움직이는지 본다 (3 bp 씩)
위 코드에서 SITE 를 4 로 바꿔 보고 틀이 밀리는지 확인한다

세 번째가 특히 재미있습니다. 네 글자짜리 인식 자리를 쓰면 양 끝에 8 bp 가 붙어 3 의 배수가 깨집니다. 10강에서 말한 그 문제입니다.

이 실습의 산출물 셋

📏

크기 표

단백질부터 재조합 플라스미드까지 여섯 줄

✅

확인 항목

10강의 넷에 내부 자리 없음을 더한 다섯

📅

접종 계획

논문이 돌린 것과 돌리지 않은 것을 갈라 적는다

세 번째 카드가 중요합니다. 계획 표에 "이 논문에 결과 없음" 칸을 둔 것은 장식이 아닙니다 — 표를 나중에 다시 볼 때 무엇이 근거였는지 알려 주는 표시입니다.

결과를 어떻게 적어야 하나

계산이 끝나면 문장으로 적게 됩니다. 그 문장이 어디까지 말하는지가 이 권에서 배운 전부입니다. 본보기 둘을 견주어 봅니다.

이렇게 쓰면 안 된다

"구조체를 pET-28a(+) 에 클로닝하여 6262 bp 플라스미드를 제작했고, 면역 시뮬레이션에서 강한 면역반응을 확인했다."

이렇게 쓴다

"SnapGene 상에서 구조체를 pET-28a(+) 에 가상으로 삽입한 결과 6262 bp 의 재조합 플라스미드가 계산되었으며 읽기 틀이 유지되었다. C-ImmSim 시뮬레이션에서 IgM→IgG 계열전환 양상이 관찰되었다."

차이는 낱말 셋입니다 — 가상으로 · 계산되었다 · 시뮬레이션에서. 이 셋이 있으면 정확한 문장이고, 없으면 하지 않은 일을 했다고 적은 문장이 됩니다.

🤔 Check yourself

이 실습에서 309 aa 를 넣었을 때 나와야 하는 삽입체 크기는?

🤔 Check yourself

길이를 바꿔도 절차가 그대로 도는 것이 뜻하는 바는?