Lesson 6 of 20

3′ 와 5′ — 어느 쪽 끝을 읽을지 정한다

네 가지 화학과, 그 선택이 나중에 무엇을 막는가

세포 하나에 mRNA 가 수십만 개 있습니다. 그걸 전부 통째로 읽으면 돈이 감당이 안 됩니다. 그래서 10x 는 분자마다 한쪽 끝만 짧게 읽습니다.

유전자를 세기만 할 거라면 그것으로 충분해요. 어느 유전자에서 왔는지만 알면 되니까요.

읽는 목적이 “세기” 라면 → 끝 90글자면 된다

그런데 어느 쪽 끝을 읽느냐가 나중에 무엇을 할 수 있는지를 정합니다.

High school어느 쪽 끝을 읽을지 정한다

mRNA에는 두 끝이 있습니다. 어느 쪽에 바코드를 붙이느냐가 나중에 무엇을 볼 수 있는지를 정해요.

	3′ 화학	5′ 화학
바코드 위치	polyA 쪽 끝	반대쪽 끝
읽는 부위	3′ 말단	5′ 말단
가격	싸다 — 표준	비싸다

발현만 볼 거면 3′로 충분합니다 — 5′는 다른 목적이 있어요.

화학	읽는 끝	바코드	UMI	R1	R2	쓰임
3′ v3.1	3′ (polyA 쪽)	16	12	28	90	가장 널리 쓴다
3′ v4 (GEM-X)	3′	16	12	28	90	2024년판 · 통로당 2만 세포
5′ v2	5′ (모자 쪽)	16	10	26	90	TCR · BCR 을 함께
Flex	프로브	16	12	28	90	FFPE 도 된다 · 패널 방식

High school왜 5′를 쓰나 — 면역 레퍼토리

T세포 수용체(TCR)와 B세포 수용체(BCR)는 5′ 쪽에 가변 부위가 있습니다.

보려는 것	필요한 화학
유전자 발현만	3′ 또는 5′
TCR/BCR 서열	5′만 가능
같은 세포의 발현 + 수용체	5′

한 세포의 수용체 서열과 유전자 발현을 동시에 얻을 수 있습니다 — 면역학에서 강력합니다.

High school화학 선택이 나중에 막는 것

3′을 골랐는데 나중에	가능한가
TCR을 보고 싶다	불가 — 다시 해야
스플라이싱 변이를 보고 싶다	제한적 — 3′ 끝만 읽음
발현을 더 보고 싶다	가능 — 더 깊이 시퀀싱

화학 선택은 되돌릴 수 없습니다 — 시료가 이미 처리됐으니까요.

3′ 을 골랐을 때 못 하게 되는 것

못 한다

• TCR · BCR 클론형 (5′ 필요)
• 스플라이싱 이형질 구분 (전장 필요)
• SNP · 돌연변이 검출 (3′ 끝에 있어야만 보인다)
• miRNA · polyA 없는 RNA

할 수 있다

• 유전자별 발현량 (세기)
• 세포유형 나누기
• 세포유형별 차등발현
• 표면단백질 동시측정 (CITE-seq)

이 강의가 다루는 것은 오른쪽 칸입니다. 대부분의 논문 그림이 여기서 나와요.

R1 길이는 화학이 정합니다 — 마음대로 줄일 수 없어요.

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# 화학마다 R1 이 몇 글자여야 하는가
chem = {
    "3' v2":   (16, 10),
    "3' v3.1": (16, 12),
    "3' v4":   (16, 12),
    "5' v2":   (16, 10),
}
print("%-10s %5s %5s %6s" % ("화학", "BC", "UMI", "R1 최소"))
for name, (bc, umi) in chem.items():
    print("%-10s %5d %5d %6d" % (name, bc, umi, bc + umi))
print()
print("R1 을 이보다 짧게 읽으면 UMI 가 잘립니다.")
print("Cell Ranger 는 '읽기가 너무 짧다' 며 멈춥니다.")

High school네 가지 화학과 세대

구분	내용
3′ v3 · v3.1	가장 널리 쓰임 — 검출 감도가 좋음
5′ v1 · v2	면역 레퍼토리와 함께
Flex (고정 시료)	FFPE에도 가능 — 탐침 기반
HT (고처리)	더 많은 세포

세대가 올라갈수록 같은 세포에서 더 많은 유전자를 검출합니다.

다만 자료를 합칠 때 주의해야 해요. 화학이 다르면 검출 감도가 달라 배치 효과가 생깁니다.

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TCR 클론형을 보고 싶다면 어느 화학을 골라야 하나?

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3′ 화학으로 만든 데이터에서 할 수 없는 것은?