서열 형식: 표준 IUPAC 뉴클레오타이드 코드 사용: A, C, G, T (DNA) 또는 U (RNA). 모호성 코드: R=AG, Y=CT, M=AC, K=GT, S=CG, W=AT, H=ACT, B=CGT, V=ACG, D=AGT, N=임의. 대소문자 무관, 공백과 숫자는 무시됩니다.
DNA 서열 분석은 실제로 무엇을 계산하는가?
DNA는 두 가지 불편한 성질을 지닌 네 글자의 사슬입니다. 두 가닥이 반대 방향으로 달리고, 메시지가 세 개 단위로만 읽힙니다. 이 페이지의 거의 모든 패널이 이 두 사실 중 하나를 다루기 위해 존재합니다 — 가닥 방향(역상보, 전사) 또는 삼중자 코드(번역, 해독틀). 나머지 패널은 글자 자체에서 따라 나오는 물리적 성질(GC 함량, 녹는 온도, 분자량)을 측정합니다.
기억할 하나의 숫자: 유전 암호에는 64개 코돈(4×4×4)이 있지만 아미노산은 20종과 정지코돈뿐입니다 — 암호는 축퇴되어 여러 다른 코돈(예: CTT, CTC, CTA, CTG 모두 류신)이 같은 잔기를 뜻합니다. 그 여분이 침묵 돌연변이가 서열을 바꿔도 단백질을 바꾸지 않을 수 있는 이유입니다.
역상보: 다른 가닥 읽기
DNA의 두 가닥은 역평행이며 A는 T와, C는 G와 짝을 이룹니다. 당신의 서열이 윗가닥에 있다면, 아랫가닥에서 작동하는 모든 것(유전자, 프라이머 결합 부위, 제한 부위)은 역상보로 나타납니다. 문자열을 앞뒤로 뒤집고 모든 염기를 짝으로 바꾸면 됩니다. 예: 5′→3′ 서열 ATGCGT의 역상보는 ACGCAT입니다 — 연산을 두 번 적용하면 언제나 원래대로 돌아옵니다.
전사와 번역
전사는 유전자를 RNA로 복사하며 티민을 우라실로 바꿉니다. 번역은 RNA(또는 DNA 코딩 가닥)를 세 염기 코돈으로 읽습니다. ATG가 단백질을 시작(메티오닌)하고 TAA/TAG/TGA가 멈춥니다. 해독틀이 어느 가닥에서든 위치 1, 2, 3에서 시작할 수 있어 이중가닥 DNA는 여섯 개의 가능한 틀을 제공합니다 — 보통 하나만 진짜 긴 ORF(개방 해독틀)를 부호화합니다. 번역 패널은 여섯을 모두 보여 진짜 유전자가 시작에서 정지까지 깨끗한 구간을 가진 틀로 드러나게 합니다. 중합효소가 주형 가닥을 읽으므로 mRNA는 T 대신 U가 들어간 코딩 가닥과 같아집니다.
GC 함량, Tm, 분자량
GC쌍은 AT의 두 개에 대해 세 개의 수소결합을 공유해 GC가 풍부한 DNA가 더 안정합니다. 더 뜨겁게 녹고(높은 Tm) 더 단단히 접히며, 전체 게놈에서 그 몫은 세균에서 대략 25%부터 75%까지 걸치는 종 특유의 서명입니다. 분자량은 뉴클레오타이드별 질량을 합산합니다(단일가닥 DNA 평균 약 330Da, 이중가닥은 상보 가닥까지 두 배). 코돈 사용 패널은 유의어 코돈 중 유전자가 무엇을 선호하는지 셉니다 — 치우친 사용은 고발현 유전자를 드러낼 수 있습니다.
흔한 오해
"역상보는 그냥 상보다." 상보만 취하면 3′→5′ 문자열이 나옵니다. 뒤집어야만 중합효소와 교과서가 쓰는 관례적 5′→3′ 방향이 됩니다.
"정지 코돈은 유전자의 끝을 뜻한다." 무작위 틀에서 정지는 평균 ~21코돈마다 우연히 나타납니다. 진짜 ORF는 길이와 올바른 시작으로 판정하지지 어떤 단일 정지로 판정되지 않습니다.
"GC 함량은 그냥 백분율이다." 어닐링 거동도 예측합니다. PCR 프라이머 설계, 프로브 설계, 혼성화 엄격도가 모두 여기에 기댑니다(프라이머 설계기 참조).
관련 도구: Tm·이합체·쌍 점검은 프라이머 설계기, 같은 서열에서 절단이 떨어지는 곳은 제한효소, 이 분자량 결과로부터의 질량·몰농도·복사수는 생물 계산기.
