Questa slide collega la dinamica astratta degli ipercicli a uno scenario molecolare primordiale concreto: un apparato primitivo di replicazione e traduzione organizzato come iperciclo di RNA. Lo schema minimale utilizza filamenti di RNA che codificano una replicasi e quattro funzioni sintetasiche. Gli RNA agiscono sia come stampi/messaggi sia come molecole catalitiche/adattative, mentre le proteine codificate catalizzano la copiatura e la sintesi peptidica primitiva.
I termini condivisi di replicazione e traduzione possono essere racchiusi in un'unica funzione di crescita comune, permettendo alle equazioni degli ipercicli di descrivere il sistema integrato RNA-proteine. Tuttavia, codificare da sole queste funzioni non è sufficiente: se gli RNA rimangono indipendenti o accoppiati solo linearmente, varianti più rapide o parassitarie possono sfruttare i catalizzatori condivisi, e l'intero insieme di messaggeri si deteriora a causa della competizione interna.
Perché un insieme di messaggeri si deteriora comunque
Un insieme di messaggeri che codifica una replicasi e quattro sintetasi non si stabilizza automaticamente quando i prodotti tradotti sono beni pubblici diffusibili. Un RNA che si replica più velocemente o un parassita può usare la replicasi e le sintetasi senza contribuire a tutte le funzioni. Il carico mutazionale e la selezione erodono l'insieme cooperativo, anche se all'inizio l'insieme può crescere.
Quale accoppiamento lo stabilizza
Un'integrazione stabile richiede un accoppiamento catalitico ciclico chiuso, in cui il prodotto di ciascun membro aiuta a replicare o esprimere gli altri membri. Questa dipendenza reciproca sopprime i parassiti e integra la replicazione con la traduzione. La crescita diventa una proprietà dell'intero insieme anziché dei singoli stampi.
