초딩, 결핵 과학연구에 참여하다(6)

일반인이 시민과학자로 참여하는 - EteRNA 체험기

아래 사진은 현재 Eterna 진도를 보여준다.

총 10단계의 연습을 거쳐야 실험실에 들어갈 수 있는데, 이 실험실을 들어가면 이터나의 여러 프로젝트에 참여할 수가 있다. 나는 RNA 공부를 하면서 DNA가 RNA로 변환되는 방법, RNA의 약자, RNA의 염기쌍들의 결합 방법들을 배웠다. 그러나 이터나에서 배운 UG 결합, 부스팅, 블로킹, RNA 구조들의 규칙 등은 처음 들어보는 새로운 지식이었다.  

위 사진은 레벨 4의 11번 문제인데, 나에게 가장 어려운 문제였다. 

튀어나온 A들 때문에 보통 때처럼 AU를 넣기가 힘들었고, 중앙이 부푼 염기쌍(bulge)이라서 부스팅은 안되고 블로킹만 가능했었다. 평소처럼 부푼 염기쌍과 줄로 된 염기쌍의 결합 염기쌍을 GC로 했더니 무언가가 맞지가 않고 계속 에러가 나왔다. 

여러날에 거친 고민끝에 UG를 GC 대신 넣어보면 어떨까 하는 생각을 하게 되었고, 중앙 양끝을 UG결합으로 바꾸어 보았다. 나는 일명 '크리스마스 트리'(GC를 과도하게 넣은 구조)를 계속 택해 왔었는데 UG는 결합의 강도가 약하지만, 내 구조의 문제점이었던 GC 결합의 C가 맨 위에 있는 테트라루프에 붙은 G나 다른 GC결합의 G와 대신 결합하는 현상을 막을 수 있다는 생각을 해보았다. UG 결합은 강도가 약하기 때문에 잘못하면 연결 자체가 안 될 수도 있다. 그래서 중앙에 UG를 쓰고 그 옆에 GC를 넣어서 UG 결합이 유도되도록 하였다. 위에 있는 두 개의 부푼 염기쌍은 GC 결합 하나를 중심으로 AU 결합을 양 옆에 두고, 그 양 옆을 AU 결합으로 두었다. 그 AU 결합들은 GC나 테트라루프가 옆에 있기 때문에 풀어짐의 위험을 걱정할 필요가 없다.

테트라루프를 비롯한 루프 구조들의 경우, 보편적으로 루프의 처음 부분에 GC 결합을 쓰고 GAAA 염기를 가진 구조의 부스팅을 택한다. GAAA 염기 부스팅을 한 루프들이 가장 낮은 에너지 스코어(깁스 자유 에너지를 의미하며, 값이 작을수록 특정 RNA 구조가 만들어질 때 방출되는 에너지가 더 커지며, 이는 그 구조가 전체적으로 더 안정되는 방향으로 가는 것을 의미한다)를 가지기 때문이다. 하지만 이 경우, 이런 식의 테트라루프는 강도가 센 GC 결합을 가지고 있기 때문에 옆에 있는 부푼 염기쌍들이 일반적인 내부 루프(internal loop) 구조로 변해버릴 수 있어서 GU 결합에 GAGA 염기를 가진 테트라루프로 구조를 만들었다. 에너지 스코어가 GC 결합에 GAAA 염기를 가진 구조보다는 높긴 하지만, 전체적으로 보통 정도의 에너지값을 가지고 있어 큰 문제가 되지 않는다. 중앙 아래쪽에 있는 부푼 염기쌍은 왼쪽 UG 결합 바로 다음에 G를 하나 넣었는데, 이는 블로킹(blocking) 이라 하며, 이 부분이 형태를 잃고 위쪽의 염기들과 결합하는 현상을 막게 해준다.

학교 마치고 집에 와서 어떤날은 밤늦게 까지 고민하며 마무리한 결과 결국엔 성공했다. 다음이 내가 완성한 서열이다. ^^