Bước khép lại của bài học này đặt ra một câu hỏi được chủ ý "chất vấn" thẳng thắn: điều gì phải tồn tại trước thì quá trình tổng hợp peptide và việc lưu trữ thông tin mới có thể khớp nối với nhau? Đọc kỹ, tài liệu nguồn không trả lời bằng "một bộ máy dịch mã đơn giản hóa". Câu trả lời đúng hơn là hệ thống sớm nhất từng là một hệ xúc tác di truyền tối giản, trong đó các sợi RNA đồng thời đóng vai trò vừa là thông tin (messenger) vừa là bộ tiếp hợp (adapter), và trong đó những chất xúc tác thực sự không thể thiếu đầu tiên là các replicase — chứ không phải aminoacyl-tRNA synthetase.

Khớp nối chức năng trước khi có bộ máy hoàn chỉnh

Khớp nối chức năng có nghĩa là một adapter mang acid amin và một messenger mang khuôn mẫu được nhận diện bởi cùng một cỗ máy nguyên thủy. Nếu một sợi RNA duy nhất có thể gấp lại thành cấu trúc giống adapter và đồng thời hoạt động như một khuôn mẫu, thì số lượng thành phần độc lập cần thiết cho quá trình tổng hợp peptide kiểu dịch mã sẽ giảm mạnh. Trong một sơ đồ như vậy, việc hình thành liên kết peptide trở nên khả thi trước khi có ribosome, trước khi có đầy đủ một bộ tRNA, và trước khi bất kỳ synthetase nào tồn tại.

• Các sợi hai chức năng. Một phân tử RNA duy nhất có thể kết hợp vai trò messenger (khuôn mẫu) và vai trò adapter — đúng những gì một hệ dịch mã tối giản thời sơ khai cần.
• Nạp trực tiếp. Ái lực RNA–acid amin và cơ chế chuyển peptide không cần ribosome có thể đảm nhiệm bước hoạt hóa ban đầu mà các synthetase thực hiện trong tế bào hiện đại.
• Tính linh hoạt về cấu trúc. Tính linh hoạt được phát hiện qua việc so khớp trình tự tRNA chính là yếu tố cho phép một sợi đảm nhiệm hai vai trò chức năng cùng một lúc.
• Các chất xúc tác đơn giản. Những peptide có hoạt tính chức năng đầu tiên rất có thể chỉ là những peptide β-sheet ngắn hoặc những peptide xúc tác nhỏ, chứ không phải các enzyme hình cầu gấp khúc hiện đại với những túi trung tâm hoạt động sâu.

Synthetase và các tRNA riêng biệt như những cải tiến về sau

Nếu cả việc nạp khởi đầu lẫn chức năng adapter đều có thể được đáp ứng mà không cần các enzyme chuyên dụng, thì aminoacyl-tRNA synthetase và các phân tử tRNA tự do trở thành kiểm soát chất lượng chứ không phải điều kiện tiên quyết. Chúng siết chặt sự khớp giữa codon và acid amin, đồng thời nâng cao độ chính xác trong dịch mã. Vì vậy, tốt nhất nên hiểu chúng là những cải tiến xuất hiện khi một hệ thống đã khớp nối đang trong quá trình sao chép và chịu áp lực chọn lọc — chứ không phải là những điều kiện ban đầu giúp cho sự khớp nối trở nên khả thi.

Replicase: những enzyme thiết yếu đầu tiên

Chỉ khớp nối thôi thì chưa đủ. Cho dù một chu trình kiểu dịch mã có tinh tế đến đâu, nó cũng sẽ biến mất khi các phân tử của nó chết đi, trừ khi thông tin mã hóa nó có thể được sao chép. Đây là lập luận quyết định của slide: chính sự sao chép là yếu tố biến một lần khớp nối hóa học đơn lẻ thành một chức năng có thể di truyền và chọn lọc. Các RNA replicase — với quá trình tổng hợp de-novo biến thể trung gian Qβ là mô hình thí nghiệm tương đương cho hệ RNA tối giản lấy replicase làm trung tâm như vậy — cung cấp đúng khả năng này. Một khi sự sao chép và xúc tác peptide được gắn kết về mặt chức năng, những protein thực sự mang tính enzyme đầu tiên có thể xuất hiện và được duy trì.

Các giới hạn về độ chính xác càng củng cố kết luận đó. Một bộ máy dịch mã hoàn chỉnh đòi hỏi nhiều thành phần tương tác chính xác với nhau; với tỉ lệ sai số mà một replicase sơ khai có thể mắc phải, một bộ máy lớn như vậy không thể được duy trì trước ngưỡng sai số, trong khi một quần thể gần loài RNA ngắn được replicase sao chép lại có thể tồn tại. Do đó, sơ đồ tối giản "replicase trước tiên" không phải là một sự đơn giản hóa cho tiện, mà là hệ quả trực tiếp của các giới hạn độ chính xác thời bấy giờ. Synthetase, các tRNA riêng biệt và dịch mã đầy đủ xuất hiện sau đó như những cải tiến nâng cao độ chính xác, được chồng lên một lõi đã có thể di truyền.