Le modèle de transfert peptidique sans ribosome aborde un problème central de la traduction primordiale : comment une chaîne peptidique en cours d'élongation peut rester attachée à un ARN messager et être prolongée sans ribosome. L'hypothèse est qu'un peptidyl-ARNt peut rester lié au message par un contact de cinq paires de bases entre sa boucle anticodon et le message.

Point essentiel : l'ARNt n'a pas une forme unique et figée. Sa configuration dépend de ce qu'il transporte. Lorsque l'ARNt est attaché à un seul acide aminé, il adopte la configuration hf. Lorsqu'il est attaché à une chaîne peptidique, il adopte la configuration FH. Le transfert d'un acide aminé vers la chaîne peptidique en cours d'élongation fait basculer l'ARNt de hf à FH (cf. Fig. 49).

Cette bascule hf → FH constitue l'étape mécanistique clé. Elle permet de lire le message de manière processive sans appareil de traduction sophistiqué : l'ARNt reste ancré par le contact de cinq paires de bases, et chaque événement de transfert peptidique modifie sa conformation, permettant d'engager le codon suivant. Dans le cadre de l'hypercycle, ce transfert peptidique sans ribosome peut soutenir un couplage fonctionnel précoce entre l'ARN et les produits peptidiques.

Pourquoi cinq paires de bases importent

L'interaction codon–anticodon standard implique trois paires de bases. Dans le modèle sans ribosome, la boucle anticodon établit un contact de cinq paires de bases avec le message. C'est cet appariement supplémentaire qui maintient le peptidyl-ARNt en cours d'élongation sur le message en l'absence de ribosome. Sans lui, le peptidyl-ARNt ne resterait pas attaché de manière stable lors des étapes répétées d'élongation.

Deux configurations, une seule bascule

La configuration de l'ARNt n'est pas arbitraire ; elle est déterminée par son chargement. Un ARNt portant un acide aminé est à l'état hf. Un ARNt portant une chaîne peptidique est à l'état FH. Lorsque l'acide aminé est transféré à la chaîne peptidique, l'ARNt bascule de hf à FH. Cette bascule conformationnelle est couplée à la chimie de la formation de la liaison peptidique (cf. Fig. 49).

Lecture processive sans ribosome

La bascule hf → FH explique comment le message peut être lu de manière processive sans appareil de traduction sophistiqué. Chaque événement de transfert peptidique allonge la chaîne et modifie la conformation de l'ARNt, permettant d'engager le codon suivant tandis que le contact de cinq paires de bases maintient le complexe attaché. Cela fournit un mécanisme primordial plausible pour traduire un message en peptide sans ribosomes.