Lesson 4 of 20

세 가지 조건 — 휴식, 8시간, 48시간

Zhu, Dann et al. (2026) Fig. 1b — condition-specific effects

집에서 쉬고 있는 소방관과, 출동 중인 소방관은 같은 사람이지만 전혀 다른 일을 합니다. T세포도 마찬가지입니다. 쉬고 있을 때와 활성화되었을 때 완전히 다른 유전자를 씁니다.

High school휴식 · 8시간 · 48시간

세 조건은 T세포의 세 시점입니다.

조건	상태	무슨 일이 일어나는 중
Rest (휴식)	자극 없음	대기 · 기본 살림
Stim 8hr	자극 8시간	초기 신호 · 즉시 반응 유전자
Stim 48hr	자극 48시간	분열 · 분화 · 효과 기능

영화의 세 장면을 찍은 셈입니다. 같은 배우인데 장면마다 하는 일이 달라요.

😴

휴식 (Rest)

일요일 아침 — 조용히 대기 중

🏃

자극 8시간 (Stim8hr)

출동 벨이 울렸다 — 장비를 챙기는 중

🔥

자극 48시간 (Stim48hr)

현장 도착 — 전력으로 활동 중

High school왜 한 조건으로는 부족한가

휴식 상태만 봤다고 합시다. 신호 전달에 관여하는 유전자를 꺼도 아무 일이 안 일어납니다. 전달할 신호가 없으니까요.

전화 중계기를 꺼도, 아무도 전화를 안 걸고 있으면 아무 일도 안 생깁니다.

한 조건만 보면	내리게 되는 잘못된 결론
Rest만	신호 유전자들이 "안 중요하다"
Stim 8hr만	늦게 작동하는 유전자를 놓침
Stim 48hr만	초기 신호 유전자를 놓침 · 세포가 이미 죽었을 수도

실제 데이터로 봅시다. CD28은 T세포의 공동자극 수용체입니다. "활성화해도 돼" 라는 허가증 같은 유전자예요. 이것을 끄면?

조건	DE 유전자 수	표적 효과 (log2FC)
휴식	1,099	—
자극 8시간	1,506	−22.4
자극 48시간	2,148	—

High schoolCD28을 예로

CD28은 T세포 활성화의 보조 신호를 받는 수용체입니다. 항원만으로는 T세포가 제대로 안 켜지고, CD28 신호가 같이 와야 해요.

조건	CD28을 끄면
Rest	거의 변화 없음 — 신호가 없으니까
Stim	큰 변화 — 활성화가 제대로 안 됨

이건 예외가 아닙니다. 14강에서 보게 되는데, 대부분의 유전자가 이런 조건 특이적 효과를 보여요.

유전자의 중요도는 고정된 성질이 아니라 상황에 따라 달라지는 관계입니다.

CD28을 끄면 조건에 따라 영향받는 유전자 수가 크게 다릅니다

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import matplotlib.pyplot as plt

conditions = ['Rest', 'Stim 8hr', 'Stim 48hr']
cd28_de = [1099, 1506, 2148]
colors = ['#8b949e', '#1ABFB0', '#E8A838']

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 4))
bars = ax.bar(conditions, cd28_de, color=colors, width=0.5)
for bar, v in zip(bars, cd28_de):
    ax.text(bar.get_x() + bar.get_width()/2, bar.get_height() + 40,
            f'{v:,}', ha='center', fontweight='bold', fontsize=12)
ax.set_ylabel('DE 유전자 수')
ax.set_title('CD28 녹다운 — 조건별 차등 발현 유전자')
ax.spines[['top','right']].set_visible(False)
ax.set_ylim(0, 2500)
plt.tight_layout()
plt.show()

High school세 조건이 만드는 세 배의 자료

얻는 것	대가
조건별 답 세 개	세포를 세 배 써야 함
시간에 따른 변화	비용 세 배
조건 특이성 발견	분석이 복잡해짐
안전성 정보 (Rest에서 무해한가)	조건별로 세포 수가 나뉨 — 15강

마지막 줄이 실무적 문제입니다. 같은 예산으로 세 조건을 하면 조건마다 세포가 3분의 1이 돼요. 세포가 적으면 결론을 못 냅니다.

깊이(조건 수)와 넓이(조건별 세포 수)는 맞바꿈입니다.

🤔 Check yourself

CD28을 끌 때 가장 많은 유전자가 바뀌는 조건은?