18. 함정 셋 — GC 는 양날이고, 길면 부서지고, 전달체는 범위 밖이다 · Dr. Son's mRNA Vaccine Design, First Steps VI

이 권의 마지막 함정 강입니다. 셋을 한꺼번에 봅니다.

⚖️

GC 는 양날

높으면 구조가 단단해 번역을 막고, 낮으면 mRNA 가 덜 안정합니다

📏

길면 부서진다

긴 mRNA 는 분해되기 쉽습니다. 안정화 변형과 길이 최적화가 필요합니다

🚫

전달체는 범위 밖

저자들이 명시했습니다. 그런데 성능을 크게 좌우한다고 인정합니다

GC — IV 권의 값으로 확인한다

무엇	GC 함량	권장 구간 안인가
최적화한 전체 CDS	50.35%	예 (30~70%)
최적화한 MEVC	53.61%	예

둘 다 가운데쯤입니다. 그런데 UTR 을 붙이면 전체 분자의 GC 가 바뀝니다. UTR 의 GC 가 높으면 전체가 끌려 올라갑니다. 붙인 뒤 다시 재야 합니다.

GC 와 길이를 밀어 보세요. 두 위험이 서로 반대로 움직이는 것이 보입니다.

Loading…

점선 둘(30~70%)과 실선 하나(53.61%)만 논문 값입니다. 곡선은 모양을 보여 주는 가정입니다.

Python Runs in your browser

# GC 가 양날인 것을 그림 하나로 - 위험 두 개를 겹쳐 그린다.
# 위험 함수는 교육용 가정이다. 권장 구간 30~70% 만 논문 값이다.
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

gc = np.linspace(10, 90, 300)

risk_structure = 1 / (1 + np.exp(-(gc - 68) / 4))   # 가정 - 높으면 구조가 막는다
risk_unstable  = 1 / (1 + np.exp((gc - 32) / 4))    # 가정 - 낮으면 불안정
total = risk_structure + risk_unstable

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 3.6))
ax.plot(gc, risk_structure, lw=2, label="structure blocks translation")
ax.plot(gc, risk_unstable,  lw=2, label="mRNA unstable")
ax.plot(gc, total, lw=2, ls="--", label="total risk")
ax.axvline(30, ls=":", lw=1)
ax.axvline(70, ls=":", lw=1)
ax.axvline(53.61, lw=1)
ax.set_xlabel("GC content (%)")
ax.set_ylabel("risk (arbitrary)")
ax.legend()
plt.show()

print("점선 두 개가 논문의 권장 구간 30~70 %% 다.")
print("실선 하나는 논문의 MEVC 값 53.61 %% 다.")
print()
low = gc[int(np.argmin(total))]
print("이 가정에서 총 위험이 가장 낮은 지점 %.1f %%" % low)
print("논문의 MEVC 는 그 근처에 있다.")
print()
print("주의 - 위험 곡선의 모양과 기울기는 전부 가정이다.")
print("논문이 준 것은 권장 구간 30~70 %% 와 실제 값 50.35 / 53.61 %% 뿐이다.")

길이 — 우리가 이미 아는 두 값으로

무엇	길이	뜻
최적화한 전체 CDS	3819 nt	전장 스파이크 전략
최적화한 MEVC	927 nt	이 논문이 지은 것

MEVC 가 4분의 1 토막입니다. 그리고 논문의 지침은 “긴 mRNA 는 분해되기 쉽다” 입니다. 곧 MEVC 전략은 특이성만 얻은 것이 아니라 길이에서도 이득을 봅니다.

다만 UTR 을 붙이면 길이가 다시 늡니다. 붙일 UTR 이 길면 그 이득이 깎입니다. 4강의 “짧은 쪽이 대개 낫다” 가 여기서 두 번째 이유를 얻습니다.

이 권의 함정을 한 장에

함정	어느 강	어떻게 알아채나
상류 AUG	5·7·13강	UTR 과 이음매에서 AUG 를 센다
약한 코자크	3강	−3 과 +4 를 본다
긴 UTR · 강한 구조	4강	길이와 국소 접근성을 본다
면역을 깨우는 3′ 모티프	6강	보고된 UTR 만 쓴다
지나친 선천면역 활성	14·15강	변형으로 낮춘다
GC 가 너무 높거나 낮음	이 강	30~70% 안인지 다시 잰다
길이가 긺	이 강	MEVC 927 nt 의 이점을 UTR 로 까먹지 않는다
전달체	이 강 — 범위 밖	알아챌 수 없다. 다루지 않았다

맨 아랫줄만 성격이 다릅니다. 나머지 일곱은 우리가 볼 수 있는 것이고, 그것은 볼 수 없는 것입니다.

🤔 Check yourself

GC 함량이 높을 때의 문제는?

🤔 Check yourself

논문이 적은 GC 권장 구간과 MEVC 의 실제 값은?

🤔 Check yourself

전달체(LNP)에 대한 이 논문의 태도를 옳게 말한 것은?