Un turnover enzimatico ciclo, un ciclo di replicazione dell'RNA guidata dallo stampo e la replicazione semiconservativa del DNA sono tre schemi molecolari che la teoria degli ipercicli non deve confondere. Il contrasto decisivo è se un processo si limiti a convertire il substrato o copi anche l'informazione di sequenza. Solo la replicazione da stampo crea un'unità ereditabile soggetta a mutazione, selezione e ai vincoli della soglia d'errore che plasmano l'organizzazione iperciclica.
Tre ruoli da tenere distinti: catalizzatore, stampo, prodotto
Turnover enzimatico. Un enzima accelera la conversione del substrato in prodotto, viene rilasciato inalterato e non è né consumato né replicato. L'enzima non ha alcun ruolo di stampo. Amplifica il prodotto senza copiare l'informazione molecolare del catalizzatore stesso. In termini di ipercicli, la sola catalisi non può fungere da unità darwiniana perché non porta alcuna sequenza ereditabile.
Replicazione dell'RNA. La replicazione dell'RNA è sintesi guidata dallo stampo: un filamento di RNA dirige la formazione di un filamento di RNA complementare. In un ciclo di replicazione più/meno, il complementare può fare da stampo per la rigenerazione del filamento originale, così la coppia complementare può agire come unità autocatalitica, anche se un singolo filamento di RNA è uno stampo piuttosto che un catalizzatore di turnover. La sequenza copiata è l'informazione ereditabile.
Replicazione del DNA. La replicazione del DNA è replicazione da stampo semiconservativa: il duplex si separa e ciascun filamento parentale funge da stampo per un nuovo filamento complementare. Ogni duplex figlio contiene un filamento vecchio e uno nuovo. La duplicazione è semiconservativa perché nessuna delle due copie è fatta interamente di materiale nuovo; ciascuna conserva un filamento parentale.
Tabella comparativa
| Processo | Catalizzatore | Stampo | Prodotto | Modalità del ciclo | Sequenza copiata? |
|---|---|---|---|---|---|
| Turnover enzimatico | Enzima (rilasciato inalterato) | Nessuno | Substrato convertito | Semplice ciclo catalitico | No |
| Replicazione dell'RNA | Apparato di replicazione; il filamento di RNA copiato non è un catalizzatore di turnover | Filamento di RNA (più o meno) | Filamento di RNA complementare | Ciclo da stampo più/meno; la coppia può essere autocatalitica | Sì |
| Replicazione del DNA | Macchinario di replicazione | Ciascun filamento di DNA parentale | Nuovo filamento di DNA complementare | Replicazione semiconservativa del duplex | Sì |
Perché questo è importante per gli ipercicli
La sola catalisi non può essere un'unità darwiniana perché non porta alcuna sequenza ereditabile. I sistemi autocatalitici e replicativi da stampo forniscono l'autoreplicazione e la mutabilità richieste dagli argomenti sulla soglia d'errore e sugli ipercicli. Un iperciclo integra entità autoreplicanti; pertanto la distinzione tra turnover e replicazione è fondamentale. Il confronto separa tre ruoli: catalizzatore, stampo e prodotto. Il turnover enzimatico amplifica il prodotto senza copiare il catalizzatore; la replicazione dell'RNA amplifica la sequenza attraverso un intermedio complementare; la replicazione del DNA duplica un duplex in modo semiconservativo.
Turnover enzimaticoIl turnover enzimatico converte il substrato in prodotto senza copiare il catalizzatore; la replicazione dell'RNA copia la sequenza attraverso una coppia complementare più/meno che può agire in modo autocatalitico; la replicazione del DNA è semiconservativa, con ogni duplex figlio che conserva un filamento parentale e uno nuovo.
