번역의 기원 은 단일 분자 사건이 아닙니다. 원시적 번역 장치는 분산된 다성분 기능입니다. 즉, 주형 RNA, tRNA 어댑터, 리보솜 RNA, 리보솜 단백질, 아미노아실-tRNA 합성효소, 그리고 보조 에너지·보조인자·프로세싱 인자가 필요합니다. 각 구성요소 자체도 유전 정보로 암호화되어야 하며, 이들을 합친 정보 요구량은 하나의 짧은 복제자가 감당할 수 있는 양을 훨씬 초과합니다.
정보 용량의 상한
- 모든 구성요소는 정보를 소모함: tRNA, rRNA, 리보솜 단백질, 합성효소는 각각 별개의 분자이므로, 각각이 복제 과정에서 유지해야 할 서열을 추가합니다.
- 오류 임계값: 염기당 돌연변이율 μ에서 길이 L인 복제자는 μ·L이 임계값 아래에 머무는 동안에만 생존합니다. 더 긴 서열은 오류가 더 빠르게 축적되어 돌연변이 붕괴를 겪습니다.
- 용량 불일치: 최소한의 번역 시스템에 필요한 암호화 길이조차 하나의 짧은 복제자가 오류 임계값 아래에서 담을 수 있는 양을 초과합니다. 모든 것을 암호화하려는 단일 단위는 상한을 넘어서게 되어 자신의 정보마저 잃게 됩니다.
전제 조건만으로는 충분하지 않음
tRNA만큼 큰 재현 가능한 RNA 분자와 충분히 흔한 아미노산의 공급은 필수적인 전제 조건이지만, 조정·조립·암호화 문제를 해결하지는 못합니다. 즉, 어떤 어댑터가 어떤 아미노산을 운반하는지, 어댑터가 주형에 어떻게 결합하는지, 촉매 핵심이 어떻게 조립되는지의 문제입니다. 하나의 짧은 복제자는 자신의 복제 정보와 분산된 전체 장치를 동시에 담을 수 없으므로 번역과 함께 공진화할 수 없습니다.
기능적 통합
해결책은 더 큰 단일 복제자가 아니라 여러 짧은 복제자의 기능적 통합입니다. 각 단위는 자기 오류 임계값 상한 아래에 머물면서, 촉매적·암호화적 결합을 통해 전체 시스템이 어떤 단일 단위의 용량도 초과할 수 있게 합니다. 이것이 초순환적 조직으로 가는 개념적 관문입니다.
