El modelo de transferencia de péptidos sin ribosoma aborda un problema central de la traducción primordial: cómo una cadena peptídica en crecimiento puede permanecer unida a un ARN mensajero y elongarse sin un ribosoma. La propuesta es que un peptidil-ARNt puede mantenerse unido al mensaje mediante un contacto de cinco pares de bases entre su bucle del anticodón y el mensaje.

Fundamentalmente, el ARNt no tiene una única forma fija. Su configuración depende de lo que transporta. Cuando el ARNt está unido a un solo aminoácido, adopta la configuración hf. Cuando está unido a una cadena peptídica, adopta la configuración FH. La transferencia de un aminoácido a la cadena peptídica en crecimiento hace que el ARNt pase de hf a FH (cf. Fig. 49).

Este cambio hf → FH es el paso mecanístico clave. Proporciona una forma de leer el mensaje de manera procesiva sin un aparato de traducción sofisticado: el ARNt permanece anclado mediante el contacto de cinco pares de bases, y cada evento de transferencia de péptidos cambia su conformación, permitiendo que se acople el siguiente codón. En el marco del hiperciclo, esta transferencia de péptidos sin ribosoma puede sustentar un acoplamiento funcional temprano entre los productos de ARN y de péptidos.

Por qué importan cinco pares de bases

La interacción estándar codón–anticodón implica tres pares de bases. En el modelo sin ribosoma, el bucle del anticodón establece un contacto de cinco pares de bases con el mensaje. Este emparejamiento adicional es lo que mantiene al peptidil-ARNt en crecimiento sobre el mensaje cuando no hay ribosoma presente. Sin él, el peptidil-ARNt no permanecería unido de forma estable durante los repetidos pasos de elongación.

Dos configuraciones, un cambio

La configuración del ARNt no es arbitraria; viene determinada por su carga. Un ARNt que transporta un aminoácido está en el estado hf. Un ARNt que transporta una cadena peptídica está en el estado FH. Cuando el aminoácido se transfiere a la cadena peptídica, el ARNt pasa de hf a FH. Este cambio conformacional está acoplado a la química de la formación del enlace peptídico (cf. Fig. 49).

Lectura procesiva sin ribosoma

El cambio hf → FH explica cómo el mensaje puede leerse de manera procesiva sin un aparato de traducción sofisticado. Cada evento de transferencia de péptidos, además de elongar la cadena, modifica la conformación del ARNt, lo que permite acoplar el siguiente codón mientras el contacto de cinco pares de bases mantiene unido el complejo. Esto proporciona un mecanismo primordial plausible para traducir un mensaje a un péptido sin ribosomas.