เซลล์แบบบูรณาการไม่ใช่จุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิตที่แยกต่างหาก แต่เป็นจุดสิ้นสุดของกระบวนการต่อเนื่องที่เป็นขั้นตอนของการขยายการจัดระเบียบตนเองในระดับโมเลกุล แต่ละขั้นตอนแก้ปัญหาเฉพาะด้านสารสนเทศ การเร่งปฏิกิริยา หรือปรสิต ในขณะที่การคัดเลือกแบบดาร์วินยังคงดำเนินอยู่ที่ระดับโมเลกุล
- ขั้นที่ 1 — วัตถุดิบยุคก่อนชีวภาพ: การสังเคราะห์ในยุคก่อนชีวภาพให้กรดอะมิโนและพอลินิวคลีโอไทด์ที่มีความอุดมสมบูรณ์แบบไม่สุ่ม อคติด้านองค์ประกอบ เช่น การจำลองแบบที่อุดมด้วย GC จำกัดตัวจำลองแบบรุ่นแรกสุด
- ขั้นที่ 2 — เควซิสปีชีส์: การกลายพันธุ์และการคัดเลือกสร้างประชากรเควซิสปีชีส์ซึ่งปริมาณสารสนเทศที่คงเสถียรถูกจำกัดด้วยความแม่นยำในการจำลองแบบและขีดจำกัดความผิดพลาด โดย q̄m, σm และ vm ใช้ทำนายการสูญเสียหรือการคงอยู่ของสารสนเทศ
- ขั้นที่ 3 — การบูรณาการแบบไฮเปอร์ไซเคิล: การเชื่อมโยงเชิงตัวเร่งปฏิกิริยา แบบออโตแคตาไลติก และแบบไฮเปอร์ไซเคิล เชื่อมตัวจำลองแบบเข้าเป็นวงจรความร่วมมือที่มีการเติบโตสอดคล้องกัน ปรสิต ภาระของ mutant และความล้มเหลวในการเกิดนิวเคลียส กำหนดขีดจำกัดของการจัดระเบียบแบบไฮเปอร์ไซเคิล
- ขั้นที่ 4 — การแปลรหัสและการเข้ารหัสเริ่มแรก: อะแดปเตอร์/เมสเซนเจอร์ RNA เฟรมแบบไร้เครื่องหมายคั่น (comma-free) โคดอน GGC/GCC ในยุคแรก และการถ่ายโอนเพปไทด์แบบไร้ไรโบโซม ขยายไฮเปอร์ไซเคิลไปสู่โพลีเพปไทด์ที่ทำหน้าที่ได้ตามที่เข้ารหัสไว้
- ขั้นที่ 5 — การแบ่งเป็นคอมพาร์ตเมนต์: ไฮเปอร์ไซเคิลและโปรโตเซลล์ที่แบ่งเป็นคอมพาร์ตเมนต์ทำให้การจำลองแบบและการแปลรหัสที่เชื่อมโยงกันอยู่รวมในตำแหน่งเดียวกัน ยับยั้งการเอาเปรียบของปรสิต และสร้างหน่วยคัดเลือกในระดับที่สูงขึ้นภายใต้เงื่อนไขขอบเขตที่เป็นจริง
- ขั้นที่ 6 — การรวมเป็นจีโนมเดียว: ตัวจำลองแบบแบบไฮเปอร์ไซเคิลหลายตัวถูกรวมเข้าเป็นจีโนมแบบบูรณาการ การตรวจแก้ DNA การรีคอมบิเนชัน และความแม่นยำที่เพิ่มขึ้น เลื่อนขีดจำกัดความผิดพลาดและเปิดทางให้เกิดเซลล์แบบบูรณาการที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
หลักความต่อเนื่อง: การเปลี่ยนผ่านไม่ได้เป็นจุดกำเนิดแยกกัน แต่เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของการปิดวงจรเร่งปฏิกิริยา ความจุสารสนเทศ และการบูรณาการโครงสร้าง รูปแบบความล้มเหลว เช่น ภัยพิบัติจากความผิดพลาด การเอาเปรียบของปรสิต และความล้มเหลวของการทำหน้าที่ร่วมกัน เป็นเส้นแบ่งที่ขั้นตอนต่อมาจะต้องเอาชนะให้ได้
การสังเคราะห์เชิงรูปแบบร่วมกับทฤษฎีการคัดเลือก: การวิเคราะห์จุดตรึงและเมทริกซ์จาโคเบียน วงจรลิมิต การแยกสาขาแบบฮอปฟ์ และรูปแบบการเชื่อมโยง อธิบายว่าเมื่อใดการบูรณาการคงเสถียรและเมื่อใดล่มสลาย การชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ในฟาจ Qβ แสดงการกระจายของ mutant และขีดจำกัดความผิดพลาด ส่วนเกมวิวัฒนาการของประโยคแสดงว่าความแม่นยำจำกัดสารสนเทศอย่างไร การตรวจแก้ DNA และการรีคอมบิเนชันในภายหลังผ่อนคลายขีดจำกัดนี้ ช่วยอธิบายว่าจีโนมรวมหนึ่งเดียวเกิดขึ้นจากไฮเปอร์ไซเคิล RNA/โปรตีนในยุคก่อนได้อย่างไร
ความต่อเนื่องจากพอลินิวคลีโอไทด์สู่เซลล์แบบบูรณาการบันไดหกขั้นจากความอุดมสมบูรณ์ในยุคก่อนชีวภาพสู่จีโนมรวมหนึ่งเดียว โดยแกนตั้งแสดงการเพิ่มขึ้นของความจุสารสนเทศ การปิดวงจรเร่งปฏิกิริยา และการบูรณาการโครงสร้าง พร้อมป้ายกำกับชี้ขีดจำกัดความผิดพลาด ความท้าทายจากปรสิต การแบ่งเป็นคอมพาร์ตเมนต์ และการรวมเป็นจีโนมเดียว
