9. 주형 4.8 ng — 눈에 보이지 않는 양에서 시작한다 · 유박사의 mRNA 합성 시약 첫걸음

공정 전체가 4.8 ng 에서 시작합니다. 감이 안 오는 양입니다 — 저울로는 달 수 없고, 눈으로는 보이지 않습니다. 그래서 분자로 셉니다.

ng 을 “개수” 로 바꾸면 비로소 크기를 판단할 수 있다

바꾸는 데 필요한 것은 셋뿐입니다 — 질량 · 길이 · 아보가드로 수.

주형의 질량과 길이를 밀어 보세요. 분자 수와 “사이클 몇 번이 필요한가” 가 함께 바뀝니다.

불러오는 중…

4.8 ng 이 얼마나 작은지, 그리고 최종 300 µg 까지 몇 배나 커지는지 봅니다.

Python 브라우저에서 실행

# 4.8 ng 을 분자 수로 — 이중가닥 DNA 1 bp 의 분자량은 약 660 g/mol
NA = 6.022e23
mass_g = 4.8e-9

print("주형 4.8 ng 을 길이별로 분자 수로 바꾼다")
print("-" * 52)
for bp in (1000, 1400, 3000, 5000):
    mw = bp * 660.0
    n = mass_g / mw * NA
    print("  %5d bp  →  %.3e 분자   (1 fmol = %.2e 분자)" % (bp, n, 1e-15 * NA))
print()

# 견줄 것을 옆에 놓는다
print("견주기")
print("  사람 세포 한 개의 유전체 질량        약 6.5 pg  = %.0f 배" % (6.5e-12 / mass_g))
print("  플라스미드 형질전환에 흔히 쓰는 양   약 100 ng  = %.0f 배" % (100e-9 / mass_g))
print("  이 공정의 최종 산물 (mRNA)           약 300 µg  = %.0f 배" % (300e-6 / mass_g))
print()
print("시작과 끝의 배율: 약 %.1e 배" % (300e-6 / mass_g))

플라스미드가 아니라 PCR 산물인 이유

플라스미드 주형 (일반적인 방법)

대장균을 키워 뽑고, 제한효소로 자르고, 정제해서 선형으로 만듭니다. 며칠 걸리고 배양 설비가 필요합니다.

PCR 산물 주형 (이 논문)

두 시간 만에 선형으로 바로 얻습니다. 살아 있는 것이 필요 없습니다. 대신 오류가 산물에 그대로 남습니다.

여기서 시약 한 가지가 다시 중요해집니다 — 6강의 LA Taq 입니다. “Accurate” 라는 두 글자를 고른 이유가 이 결정에 딸려 있습니다. 주형을 PCR 로 만들기로 했다면, 중합효소의 오류율이 산물의 품질이 됩니다.

🤔 확인 문제

4.8 ng, 1400 bp 짜리 주형은 대략 몇 분자인가?

🤔 확인 문제

주형을 플라스미드가 아니라 PCR 산물로 정한 결정이 함께 데려온 부담은?