12강 / 20강

몰려 있는가 흩어져 있는가 — 핫스팟의 모양

cBioPortal 4연구 · 검체 2,731 · 유전자마다 핫스팟 점유율

변이가 유전자 안에서 어떻게 분포하는가가 그 유전자가 하는 일을 말해 줍니다.

한 점에 몰린다 — 활성화

특정 자리를 정확히 바꿔야 단백질이 켜집니다.
KRAS 12번 코돈 · BRAF V600 · PIK3CA E545
→ 종양유전자. 억제제가 듣습니다

흩어진다 — 불활성화

망가뜨리기만 하면 되니 아무 데나 됩니다.
조기종결·프레임이동이 섞입니다.
→ 종양억제유전자. 억제제로는 못 고칩니다

이 구분이 약을 정합니다 — 15강에서 다시 다룹니다.

고등학생몰려 있는가 흩어져 있는가

같은 유전자에 변이가 여러 개 있어도, 위치의 분포가 다르면 뜻이 다릅니다.

패턴	모양	뜻
핫스팟	한두 자리에 집중	기능획득 — 특정 변화가 필요
흩어짐	유전자 전체에 고르게	기능상실 또는 승객

다트를 겨냥해 던지면 한가운데 몰리고, 아무렇게나 던지면 흩어집니다.

KRAS 는 핫스팟 점유율이 높고 조기종결이 거의 없습니다. TP53 은 반대입니다 — 흩어지고 조기종결이 많습니다.

Python 브라우저에서 실행

import mut

s = mut.study("luad")
print(s["name"], "· 검체", s["n_samples"])
print()
print("유전자     변이수   핫스팟      점유율   조기종결비율")
for g in s["genes"][:14]:
    print(f"  {g['gene']:<9} {g['n']:>5}   {str(g['hotspot'] or '-'):<10}"
          f" {g['hotspot_share']:>5.1f}%  {g['trunc_share']:>7.1f}%")

고등학생핫스팟 점유율

유전자마다 "변이 중 몇 %가 상위 몇 개 자리에 있나"를 계산할 수 있습니다.

유전자 유형	핫스팟 점유율	예
기능획득 종양유전자	매우 높음	KRAS, BRAF, PIK3CA
종양억제유전자	낮음 — 흩어짐	TP53, RB1, STK11
승객	매우 낮음	거대 유전자들

이 지표 하나로 유전자의 성격을 상당히 알 수 있습니다. 그리고 15강에서 보듯 약의 종류까지 정해져요.

암종이 달라도 KRAS 는 몰리고 TP53 은 흩어집니다. 유전자의 성격은 암종을 넘어 유지됩니다.

Python 브라우저에서 실행

import mut

# 네 연구에서 같은 유전자가 같은 모양인가
for gene in ["KRAS", "TP53"]:
    print(gene)
    print("  연구             변이수  핫스팟      점유율  조기종결")
    for s in mut.STUDIES:
        g = next((x for x in s["genes"] if x["gene"] == gene), None)
        if not g:
            continue
        print(f"    {s['name']:<14} {g['n']:>5}  {str(g['hotspot'] or '-'):<10}"
              f" {g['hotspot_share']:>5.1f}% {g['trunc_share']:>7.1f}%")
    print()

고등학생cBioPortal 4연구 · 검체 2,731

이 계산에 쓴 자료입니다. 여러 연구를 합치면 표본이 늘어나 패턴이 뚜렷해져요.

표본이 늘면	얻는 것
드문 핫스팟도 보임	여러 번 나와야 몰림이 확인됨
배경 분포가 안정	승객 패턴이 뚜렷해짐
암종별 비교 가능	같은 유전자가 암종마다 다른 핫스팟

마지막 줄이 흥미롭습니다 — BRAF V600E는 흑색종에 흔하고, 대장암에서는 비율이 다릅니다.

고등학생핫스팟이 약을 만든 사례

KRAS G12C가 대표적입니다. 이 변이가 만든 시스테인에 약이 화학적으로 결합할 수 있다는 것이 발견됐어요.

시기	일
1980년대	KRAS가 암 유전자로 확인
이후 30년	"약으로 못 때리는 표적"의 대명사
2013년	G12C의 시스테인에 공유결합 가능하다는 발견
2021년	소토라십 허가

변이 자체가 약이 붙을 자리를 만들었습니다 — 정상 KRAS에는 그 자리가 없습니다.

그래서 이 약은 변이 세포만 때립니다. 핫스팟 분석이 이런 기회를 알려 줘요.

🤔 확인 문제

한 자리에 변이가 몰려 있는 유전자는 대개 어느 쪽입니까?

🤔 확인 문제

핫스팟 점유율로만 유전자 순위를 매기면 생기는 문제는?