방향성 클로닝 — 짝이 안 맞는 말단이 방향을 정한다

USB-C 케이블은 뒤집어 꽂아도 들어갑니다. 편합니다. 그런데 방향이 중요한 부품이라면 그건 재앙입니다.

유전자가 딱 그렇습니다. 거꾸로 끼우면 프로모터가 엉뚱한 가닥을 읽어 완전히 다른(그리고 대개 쓸모없는) 것이 나옵니다.

한 가위로 자를 때와 두 가위로 자를 때

논문의 표현 그대로입니다 — 두 효소가 "짝이 맞지 않는 점착말단을 만들어 올바른 방향을 보장하고 자가결합을 막는다".

왜 자가결합이 그렇게 골치인가

벡터를 한 가위로만 자르면, 벡터의 두 끝이 서로 완벽하게 맞습니다. 삽입체를 기다릴 이유가 없습니다 — 그냥 저희끼리 다시 붙습니다.

그렇게 다시 붙은 플라스미드도 항생제 저항성은 그대로 갖고 있습니다. 그래서 카나마이신 배지에서 멀쩡히 자랍니다. 겉보기로는 성공한 것과 구별이 안 됩니다.

고쳐서 이기는 게 아니라 생기지 않게 설계하는 쪽입니다. 좋은 설계는 대개 이런 모양을 하고 있습니다.

붙이는 쪽 — 리가아제라는 풀

가위 이야기만 했는데, 자른 것을 다시 잇는 것도 필요합니다. 그 일을 하는 효소를 리가아제(ligase) 라고 합니다. 풀이라고 생각하면 됩니다.

풀에는 요령이 없습니다 — 맞닿은 것을 그냥 붙입니다. 그래서 무엇이 붙을지는 풀이 아니라 말단의 모양이 정합니다.

이 문장이 이 강 전체의 요약입니다. 잇는 단계에서 고칠 수 있는 것이 없으니, 자르는 단계에서 이미 정해 두어야 합니다.

거꾸로 들어가면 무슨 일이 생기나

DNA 두 가닥은 서로 반대 방향입니다. 조각을 뒤집어 넣으면 프로모터가 읽는 가닥이 우리가 의도한 가닥이 아닌 쪽이 됩니다.

여기서 중요한 것은 "조금 이상한 단백질" 이 나오는 게 아니라는 점입니다. 완전히 무관한 것이 나오거나, 중간에 종결코돈을 만나 토막이 납니다. III 권에서 공들여 고른 에피토프는 하나도 남지 않습니다.