Cuando los primeros replicadores se acercaban al umbral de error, surgió una nueva clase de moléculas capaces de vincular la información codificada por el ARN con la función catalítica: péptidos cortos y de baja especificidad. Estas primeras proteínas funcionalmente activas no eran enzimas plegadas modernas. Estaban formadas por un alfabeto limitado de aminoácidos prebióticos y dependían de unos pocos grupos del esqueleto y de las cadenas laterales para formar un bolsillo catalítico rudimentario.
¿Qué los hacía funcionalmente activos?
- Estructuras simples: Es probable que las primeras proteínas consistieran en péptidos cortos o proteínas pequeñas, utilizando un conjunto restringido de aminoácidos. Su actividad catalítica surgía de unos pocos grupos del esqueleto y de las cadenas laterales que, en conjunto, creaban un bolsillo primitivo.
- Papel seleccionado: Es probable que su función fuera apoyar la replicación catalizando reacciones de síntesis (como la activación de nucleótidos, la polimerización o la formación de enlaces peptídicos) que repercutían en el ciclo de replicación.
- Cierre catalítico: En un entorno hipercíclico o acoplado a la traducción, los productos codificados por un miembro podían potenciar la síntesis o la replicación de otros miembros, vinculando la información del ARN con la catálisis proteica.
- Catalizadores de transición: La traducción y la replicación de baja fidelidad restringen la longitud de los péptidos y la precisión catalítica. Solo podían mantenerse protoenzimas de baja especificidad antes de que evolucionaran mejores mecanismos de corrección de errores y de traducción. Estas proteínas representan una transición de la catálisis por ARN hacia la catálisis proteica, no la aparición repentina de enzimas plegadas modernas.
Ejemplo: bolsillo primitivo
Un péptido corto con unas pocas cadenas laterales hidrófobas y polares podría formar un bolsillo primitivo que catalice débilmente una etapa de síntesis, repercutiendo en la replicación. Un péptido así no sería un enzima preciso; su actividad sería marginal y propensa a errores, pero suficiente para proporcionar una ventaja selectiva bajo el umbral de error.
