APR 29, 2026

Jalview를 활용한 염기서열 수준의 다양성 분석

여기서 설명하는 모델은 서로 다른 여러 종에서 발현될 때 단일 단백질의 서열 간 유사성을 명확히 밝혀줍니다. 예를 들어, 고양이, 개, 인간과 같은 다양한 포유류가 생성하는 인슐린은 아미노산 배열 측면에서 어떻게 다른가요? 어떤 영역이 보존되어 있으며, 그 이유는 무엇일까요? 멜라닌을 생성하는 효소인 티로시나아제는 어떨까요? 이 효소는 한국메추라기와 같은 조류에서는 깃털 색을 결정하고, 일본 메다카에서는 비늘의 색조를 좌우합니다. 이 핵심 효소는 조류나 인간과 같이 매우 다른 종에서 발현될 때와 물고기에서 발현될 때 어떻게 다른가요? Jalview는 이와 관련된 호기심을 충족시키고자 하는 학생들을 위해 온라인에서 무료로 이용할 수 있는 생물정보학 도구입니다. 이 도구를 사용하면 업계 표준 데이터베이스나 기타 출처에서 단백질, DNA 및 RNA 서열 데이터를 직접 가져와, 유사성이 높은 영역을 시각적 및 수학적으로 추론할 수 있습니다. 서열의 중첩 및 변이는 2차원 정렬과 3차원 분자 뷰 모두에서 확인할 수 있습니다. 학생들은 16~18세 학생을 위해 설계된 교육 자료인 ‘Jalview Schools 워크북’을 다운로드할 수 있습니다. 이 가이드에서는 동일한 단백질을 발현하는 포유류, 파충류, 조류, 곤충, 미생물 등 다양한 종 간의 유전적 유사성을 파악하기 위해 계통수를 구축하는 방법을 보여줍니다. ‘정렬(alignment)’이라고 알려진 결과 시퀀스 스택을 통해 보존성을 확인하고 3D로 시각화할 수도 있습니다. 이 실습은 Jalview의 웹 버전인 JalviewJS를 사용하여 진행되지만, 학생들은 데스크톱 버전을 설치하여 소프트웨어를 심도 있게 탐구할 수도 있습니다. Jalview를 활용하면, 유사성의 근거가 먼저 확립되어야만 다양성이 비로소 의미를 가질 수 있다는 근본적인 원리를 학생들이 깊이 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 이는 과학 분야를 훨씬 넘어서는 강력한 통찰입니다.

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