홍라이프 계산기역상보 서열·번역 도구 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
DNA는 두 가닥으로 되어 있고 두 가닥은 서로 반대 방향으로 놓여 있습니다. 역방향 프라이머를 설계하거나, 반대 가닥에서 읽은 시퀀싱 결과를 확인하거나, 열린 해독 틀을 찾을 때는 서열의 역상보 서열과 단백질 번역 결과가 필요합니다. 이 도구는 둘을 서열 길이와 함께 보여 줍니다.
계산 방법
- 입력한 서열은 대문자로 바뀌고 A, C, G, T, N 이외의 문자는 제거됩니다.
- 역상보 서열: 각 염기를 짝 염기로 바꾸고(A↔T, G↔C, N은 그대로) 순서를 뒤집습니다. 읽기 쉽도록 10개씩 띄어 표시합니다.
- 번역(1번 틀): 첫 염기부터 세 개씩 묶어 코돈을 만들고 표준 유전 암호로 번역합니다. 종결 코돈은 *, N이 포함된 코돈은 X로 표시하며, 끝에 남는 염기는 무시합니다.
- 길이는 정리된 염기의 개수입니다.
원리
염기쌍은 A와 T, G와 C로 정해져 있고, 두 가닥은 역평행입니다. 한 가닥이 왼쪽에서 오른쪽으로 5′→3′이면 짝 가닥은 오른쪽에서 왼쪽으로 5′→3′입니다. 그래서 짝 가닥을 관례대로 5′→3′ 방향으로 적으려면 상보 염기로 바꾸는 것과 뒤집는 것을 모두 해야 합니다. 번역은 64개 코돈으로 된 표준 유전 암호를 따르며, 61개는 아미노산을, TAA, TAG, TGA 세 개는 종결을 뜻합니다. 이 도구는 각 자리를 T, C, A, G 순서로 매긴 표에서 16 × 첫째 + 4 × 둘째 + 셋째로 위치를 계산해 코돈을 찾습니다.
예제 풀이
- 입력값: ATGGCCATTGTAATGGGCCGCTGA, 길이 24 bp입니다.
- 각 염기를 상보 염기로 바꾸면 TACCGGTAACATTACCCGGCGACT입니다.
- 이를 뒤집으면 TCAGCGGCCCATTACAATGGCCAT이고, TCAGCGGCCC ATTACAATGG CCAT로 표시됩니다.
- 1번 틀의 코돈은 ATG GCC ATT GTA ATG GGC CGC TGA입니다.
- 번역하면 Met Ala Ile Val Met Gly Arg 종결, 즉 MAIVMGR*입니다.
결과 해석
M으로 시작해 서열 끝에서 * 하나로 끝나면 온전한 해독 틀일 가능성이 큽니다. 중간에 *가 여러 개 보이면 틀이나 가닥이 잘못된 경우가 많으므로, 역상보 서열도 번역해 보거나 시작 위치를 한두 염기 옮겨 보시기 바랍니다. X가 많으면 입력 서열에 불확실한 염기가 많다는 뜻입니다. 역상보 서열은 주어진 서열의 끝부분에 결합하는 프라이머로 주문할 서열이기도 합니다.
흔한 실수
- 역방향 프라이머를 주문하면서 뒤집지 않은 상보 서열만 쓰는 경우
- U가 들어간 RNA 서열을 그대로 넣는 경우(U는 제거되므로 먼저 T로 바꿔야 합니다)
- 여섯 개 틀이 모두 번역될 것으로 기대하는 경우(이 도구는 입력 가닥의 1번 틀만 번역합니다)
자주 묻는 질문
상보 서열과 역상보 서열은 어떻게 다른가요?
상보 서열은 염기만 바꾸고 순서는 그대로(3′→5′)이며, 역상보 서열은 순서까지 뒤집어 DNA를 적는 표준 방향인 5′→3′으로 읽게 한 것입니다.
올바른 해독 틀은 어떻게 찾나요?
두 가닥의 세 틀을 모두 번역해 종결 코돈 없이 가장 길게 이어지는 구간을 찾습니다. 보통 ATG로 시작합니다.
R, Y 같은 IUPAC 모호 염기 기호도 처리되나요?
아닙니다. A, C, G, T, N만 남고 나머지는 지워져 틀이 밀릴 수 있으므로 먼저 N으로 바꿔 넣으시기 바랍니다.
출처: NCBI, The Genetic Codes (translation table 1, standard code) · Alberts, B. et al., Molecular Biology of the Cell (Garland Science)