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Fecho Catalítico e Competição Interna
HYC-1979Lesson 7: Translation, Which, Acids
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Num hiperciclo acoplado à tradução, o acoplamento funcional por si só não é suficiente. Suponha que um conjunto de cadeias de RNA codifique uma replicase e várias funções de sintetase, e que todas as cadeias partilhem a mesma maquinaria de replicação e tradução. Os termos partilhados colapsam numa função de crescimento comum. Então, uma cadeia que é replicada mais rapidamente — ou traduzida com mais eficiência — pode expandir-se à custa das outras, e o conjunto degrada-se através da competição interna. Isto é crescimento partilhado, não fecho catalítico.

O fecho catalítico converte o mesmo conjunto num ciclo de dependência recíproca. A replicação ou tradução de cada membro é catalisada por, pelo menos, um outro membro. O crescimento torna-se coletivo: um replicador rápido não consegue sustentar um crescimento acelerado indefinidamente se o catalisador de que necessita for produzido apenas pelo membro que, de outro modo, deslocaria. A competição interna persiste pelos precursores, energia, capacidade de tradução e eficiência catalítica, mas a dependência cíclica restringe-a.

A estabilização depende da força de acoplamento em relação às diferenças de crescimento intrínsecas. A análise perturbativa do valor seletivo é válida quando wkm ≪ Wmm − Wkk (cf. Tabela 2). Aproximações superiores usam , e as taxas de saturação generalizadas assumem formas como ou . Em sistemas acoplados à tradução, o acoplamento funcional por si só é insuficiente, a menos que se torne uma ligação catalítica fechada — por exemplo, entre os componentes replicase e sintetase.

Crescimento Partilhado Abertofundo comum, sem dependência recíprocaR = replicase · S1–S3 = sintetasesprecursores comuns e energiaRreplicador rápidoS1S2S3O replicador rápido expande-se; os outros declinam.Ciclo Catalítico Fechadocada membro é catalisado por outrosetas = suporte catalíticodependênciacíclicaRS1S2S3A dependência cíclica restringe a competição interna.Verificação do fecho: cada membro tem de ser simultaneamente dador e recetor de catalisador.

Do fecho hipercíclico à integração estrutural

O fecho hipercíclico estabiliza a cooperação acoplada à tradução, mas tem limites. Mutantes parasitas podem aceitar a catálise sem contribuir, e os desequilíbrios internos entre membros podem desestabilizar o ciclo. Estas limitações ajudam a explicar a posterior transição para a integração estrutural completa de genes/genomas: quando os genes estão fisicamente ligados e são co-replicados como um genoma, a ligação catalítica fechada é substituída por uma unidade estrutural, reduzindo a oportunidade para parasitas e estabilizando a cooperação.