1강 / 20강

왜 Perturb-seq인가 — 유전자 하나를 끄면 2만 개가 대답한다

Zhu, Dann et al. (2026) Fig. 1a — 스크린 개요

유전자가 뭘 하는지 알아내는 가장 직관적인 방법이 있습니다. 끄고 나서 무엇이 달라지는지 보는 것입니다.

전등 스위치를 내려야 그 스위치가 어느 방의 불을 켜는지 알 수 있는 것과 같습니다. 문제는 인간 세포에 유전자가 약 2만 개라는 것이고, 하나를 끌 때마다 나머지 2만 개 전부에 어떤 일이 일어나는지 읽어야 한다는 것입니다.

Perturb-seq는 이 문제를 한 번에 풀었습니다.

🔇

끄기 — CRISPRi

유전자 11,526개를 하나씩 끕니다

📖

읽기 — scRNA-seq

세포 하나마다 2만 개 유전자를 전부 읽습니다

📊

세기 — DE 분석

끈 유전자 때문에 몇 개가 바뀌었는지 셉니다

고등학생기존 방법과 무엇이 다른가

	전통적 스크린	Perturb-seq
측정하는 것	한 가지 결과 (예: 세포가 죽나)	2만 개 유전자의 발현 전체
답의 형태	예/아니오	어떻게 달라졌나
세포 단위	집단 평균	세포 하나씩
실험 횟수	유전자마다 따로	한 통에 섞어서 한 번

두 번째 줄이 결정적입니다. "세포가 죽었다"만 알면 왜 죽었는지 모릅니다. 2만 개의 발현을 보면 무엇이 무너졌는지가 보여요.

이 스크린의 실제 규모를 봅시다.

항목	숫자
표적 유전자	11,526개
프로파일링된 세포	~210만개
기증자	4명 (건강한 성인)
조건	3가지 (휴식, 자극 8시간, 자극 48시간)
발견된 유전자 클러스터	112개
검사한 자가면역 질환	17가지

고등학생왜 세포 하나씩 읽나

세포를 통째로 갈아 평균을 내면 편합니다. 그런데 잃는 것이 있어요.

평균만 보면	세포 하나씩 보면
반쯤 반응한 것으로 보임	절반은 강하게, 절반은 전혀 — 구분됨
섞인 세포들이 하나로	세포 종류별로 나눠 볼 수 있음
어느 유전자를 껐는지 모름	세포마다 가이드 바코드로 확인

평균은 거짓말하지 않지만 감춥니다 — 두 무리가 섞였을 때 중간값을 보여 줍니다.

마지막 줄이 Perturb-seq을 가능하게 한 핵심입니다. 세포를 섞어 놓고 한 번에 실험할 수 있는 이유가 세포마다 "나는 무엇을 껐다"는 표지가 들어 있기 때문이에요.

스크린 규모를 막대그래프로 봅니다

Python 브라우저에서 실행

# 이 스크린의 규모를 한눈에 봅시다
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

labels = ['표적 유전자', '프로파일 세포(만)', '클러스터', '질환']
values = [11526, 210, 112, 17]
colors = ['#1ABFB0', '#58a6ff', '#E8A838', '#f85149']

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 3))
bars = ax.barh(labels, values, color=colors, height=0.6)
for bar, v in zip(bars, values):
    ax.text(bar.get_width() + max(values)*0.02, bar.get_y() + bar.get_height()/2,
            f'{v:,}', va='center', fontsize=11, fontweight='bold')
ax.set_xlim(0, max(values) * 1.25)
ax.set_xlabel('개수')
ax.set_title('Perturb-seq 스크린 규모')
ax.spines[['top','right']].set_visible(False)
plt.tight_layout()
plt.show()

고등학생이 강의가 읽는 자료

Zhu, Dann 등(2026)이 만든 스크린입니다. 규모가 큽니다.

항목	값
겨냥한 유전자	11,526개
세포	사람 1차 CD4+ T세포
조건	휴식 · 자극 8시간 · 자극 48시간
방법	CRISPRi (자르지 않고 끔)

이 강의는 20강에 걸쳐 이 자료를 읽는 법을 배웁니다. 방법을 이해하고, 검사를 배우고, 함정을 알고, 마지막에는 논문의 그림을 직접 그려 봅니다.

목표는 이 논문을 아는 것이 아니라, 이런 자료를 만났을 때 스스로 읽는 것입니다.

🤔 확인 문제

Perturb-seq에서 '끄기'에 해당하는 기술은 무엇인가요?

🤔 확인 문제

기존 방식으로 2만 개 유전자를 전부 연구하면 약 몇 년이 걸릴까요?