轉譯的起始與無逗點信使

早期生命的轉譯未必始於完全成形的核糖體。此模型提出，簡單的類 tRNA 適配體只要具備肽鍵形成的催化支持，便能透過互補且反平行的配對來讀取信使。適配體的構形取決於其攜帶物：當它攜帶胺基酸時，會呈現 hf 構形當它攜帶胺基酸時則呈現 FH 構形；當它攜帶肽鏈時，則呈現 FH 構形。當胺基酸轉移至正在延伸的肽鏈時，適配體會由 hf 翻轉為 FH（參見圖 49）。

由於適配體與信使的對位是反平行的，因此無須精密的轉譯裝置便能讀取訊息。選擇富含 GC 的起始模式是由四項論據所決定，包括適配體與信使交互作用的穩定性，以及複製的保真度，兩者皆偏好以 GC 組合起始；此外，轉譯中的無逗點讀取需要不對稱的 GC 模式。因此，無逗點信使模式源自不對稱的 GC 模式，使讀取無須分隔符或複雜的轉譯機制。

關鍵機制要點

催化支持對轉譯功能而言仍屬必要，但早期的轉譯可能使用簡單適配體，而非完整的核糖體。
貨物依賴性構形：tRNA 的構形取決於它攜帶的是胺基酸還是肽鏈。轉移會使 hf 翻轉為 FH。
反平行配對：適配體與信使的互補對位為反平行，使讀取無須精密裝置。
富含 GC 的不對稱模式：穩定性與複製保真度偏好 GC；無逗點讀取則需要不對稱 GC，以避免重疊框架的歧義。

圖 49 的關聯

hf → FH 的翻轉伴隨胺基酸轉移至肽鏈而發生。正是反平行、富含 GC 且不對稱的信使模式，使無逗點讀取得以在現代核糖體出現之前實現。

適配體－信使讀取

此圖顯示處於 hf 與 FH 構形的類 tRNA 適配體、與富含 GC 且不對稱的信使之間的反平行互補配對，以及使 hf 翻轉為 FH 的胺基酸轉移，讓無逗點讀取無須精密核糖體即可進行。

問題 1

根據此模型，在缺乏精密核糖體的情況下，轉譯如何起始？

無逗點模式必須先被有標點密碼子取代。

必須先有完整組裝的核糖體，才能形成任何肽鍵。

在具備催化支持的情況下，簡單適配體能以反平行方式與信使序列配對。

需要對稱的 GC 模式才能允許重疊的閱讀框架。

問題 2

下列何者正確描述類 tRNA 適配體的構形狀態？

攜帶胺基酸時處於 hf 狀態，攜帶肽鏈時處於 FH 狀態；胺基酸的轉移會使 hf 翻轉為 FH。

無論攜帶胺基酸或肽鏈，其構形皆固定不變。

胺基酸轉移至肽鏈後，它仍維持在 hf 構形。

攜帶胺基酸時處於 FH 狀態，攜帶肽鏈時處於 hf 狀態；轉移會使 FH 翻轉為 hf。

問題 3

為何適配體－信使配對的反平行幾何在機制上如此重要？

它讓互補的適配體－信使交互作用得以在無須精密轉譯裝置的情況下讀取訊息。

它需要核糖體機制來判定閱讀框架。

它需要對稱的 GC 模式來建立閱讀框架。

它會阻止富含 GC 的序列形成穩定的雙股體。

問題 4

在此早期轉譯模型中，無逗點信使模式如何產生？

來自隨機、富含 AU 且會阻礙適配體結合的序列。

來自需要核糖體才能判定框架的有標點密碼子。

來自需要在密碼子之間加入分隔符的對稱 GC 模式。

來自不對稱的 GC 模式，使讀取無須分隔符或複雜的轉譯機制。

問題 5

哪一組論據支持以富含 GC 的信使模式作為起始？

富含 AU 的雙股體穩定性、重疊框架、對稱密碼子，以及隨機讀取。

高突變率、低複製保真度、對稱 GC 模式，以及依賴核糖體。

僅靠蛋白質催化、缺乏適配體、對稱 GC 模式，以及有標點密碼子。

適配體－信使交互作用的穩定性、複製的保真度、需要不對稱 GC 模式的無逗點讀取，以及避免框架歧義。