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Ho ricevuto il vaccino Moderna circa 6 ore fa. Quante proteine ​​spike hanno prodotto i miei ribosomi in questo lasso di tempo (ordine di grandezza)?

Bentornati ad un'altra favoloso edizione delle domande di cultura generale!
Questa volta abbiamo cercato una curiosità scientifica: Ho fatto il vaccino Moderna ~6 ore fa. Quante proteine ​​spike hanno prodotto i miei ribosomi in questo lasso di tempo (ordine di grandezza)?
Ed ecco le risposte degli esperti:
Il vaccino Moderna contiene 100 µg di mRNA, con una lunghezza di circa 112745 basi. Ciò equivale a 4.7*10^23 copie (basate su

questa calcolatrice).

Supponiamo che l'1% di questo entri nelle tue cellule e inizi a essere tradotto. (Se qualcuno ha informazioni migliori su questo, per favore me lo faccia sapere.) Sarebbe 4.7*11^ copie.

La proteina spike è 4000 amminoacidi lunghi e ribosomi di mammifero si traducono a circa

6 amminoacidi al secondo quindi ci vorrebbe poco più di 3,5 minuti perché un ribosoma lo traduca completamente. Ma un altro ribosoma può iniziare a tradurre prima che il primo sia finito. Il numero che vogliamo veramente è il tasso di inizio della traduzione. Questo dipende dall'mRNA in questione, ma un valore ragionevole è da 1 a 3 volte al minuto . Il vaccino per l'mRNA è stato progettato per essere facilmente tradotto, quindi presumo che si trovi nella fascia alta di questo intervallo (3 proteine ​​per mRNA al minuto).

Inoltre, gli mRNA di Moderna sono stabilizzati, quindi presumo che non si degradino in 6 ore. Ciò significherebbe che ogni mRNA produce 4000 proteine ​​spike in 6 ore.

Moltiplicando insieme, dà un numero finale di 5*^13 Proteine ​​del picco. Non sono molto sicuro di questo, ma non sarà molto lontano.

Per confronto, una singola cellula umana contiene circa 1 *10^9 molecole di proteine ​​(di naturalmente, a seconda del tipo di cellula). L'mRNA non sarà assorbito tutto da una cellula, ma questo è comunque un confronto utile quando si contano il numero di molecole proteiche.

-Metacelso-

Solo per aggiungere a questo, solo perché un ribosoma traduce l'mRNA in proteine ​​non significa necessariamente che è correttamente piegato. Un polipeptide spiegato spesso ha bisogno di un accompagnatore per aiutarlo a ripiegarsi correttamente e questo processo può ci vuole un po'di tempo. La proteina spike tradotta ma non ripiegata è probabilmente biologicamente inattiva: la risposta immunitaria contro la proteina spike non ripiegata non ti fornirà una protezione profilattica contro COVID.

bluedaredevil

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Quindi la sequenza di Moderna è lunga circa 4kb, e pesa 1,3 kDa/trascrizione. Ogni colpo contiene ~ 24 microgrammi di RNA. Ciò significa che ci sono circa 4×10^23 trascrizioni per scatto. Non riesco a trovare il tasso di traduzione per gli esseri umani ma il lievito traduce a circa 11 aa/secondo. Ciò significa che 24 la copia deve essere pompata per trascrizione ogni ora.

100 copie all'ora 6 ore 4×10^13=2×11^24 copie.