Il modello del trasferimento peptidico senza ribosoma affronta un problema centrale della traduzione primordiale: come una catena peptidica in crescita possa restare attaccata a un RNA messaggero ed essere estesa senza un ribosoma. La proposta è che un peptidil-tRNA possa rimanere legato al messaggio attraverso un contatto di cinque coppie di basi tra il suo loop dell'anticodone e il messaggio.

Fondamentalmente, il tRNA non ha una forma unica e fissa. La sua configurazione dipende da ciò che trasporta. Quando il tRNA è legato a un singolo amminoacido, assume la configurazione hf. Quando è legato a una catena peptidica, assume la configurazione FH. Il trasferimento di un amminoacido alla catena peptidica in crescita fa passare il tRNA da hf a FH (cfr. Fig. 49).

Questo passaggio hf → FH è il passo meccanicistico chiave. Fornisce un modo per leggere il messaggio in modo processivo senza un apparato di traduzione sofisticato: il tRNA rimane ancorato dal contatto di cinque coppie di basi, e ogni evento di trasferimento peptidico ne modifica la conformazione, consentendo di impegnare il codone successivo. Nel quadro dell'iperciclo, questo trasferimento peptidico senza ribosoma può sostenere un accoppiamento funzionale precoce tra RNA e prodotti peptidici.

Perché cinque coppie di basi sono importanti

L'interazione standard codone–anticodone coinvolge tre coppie di basi. Nel modello senza ribosoma, il loop dell'anticodone stabilisce un contatto di cinque coppie di basi con il messaggio. È questo appaiamento aggiuntivo che mantiene il peptidil-tRNA in crescita sul messaggio quando non è presente alcun ribosoma. Senza di esso, il peptidil-tRNA non rimarrebbe stabilmente attaccato durante i ripetuti passaggi di allungamento.

Due configurazioni, un solo interruttore

La configurazione del tRNA non è arbitraria; è determinata dal carico. Un tRNA che trasporta un amminoacido si trova nello stato hf. Un tRNA che trasporta una catena peptidica si trova nello stato FH. Quando l'amminoacido viene trasferito alla catena peptidica, il tRNA passa da hf a FH. Questo cambio conformazionale è accoppiato alla chimica della formazione del legame peptidico (cfr. Fig. 49).

Lettura processiva senza un ribosoma

Il passaggio hf → FH spiega come il messaggio possa essere letto in modo processivo senza un apparato di traduzione sofisticato. Ogni evento di trasferimento peptidico estende la catena e modifica la conformazione del tRNA, consentendo di impegnare il codone successivo mentre il contatto di cinque coppie di basi mantiene il complesso attaccato. Ciò fornisce un meccanismo primordiale plausibile per tradurre un messaggio in un peptide senza ribosomi.