ある 酵素のターンオーバー サイクル、 テンプレート指向のRNA複製 サイクル、そして 半保存的DNA複製 は、ハイパーサイクル理論が混同してはならない3つの分子パターンである。決定的な対比は、ある過程が単に基質を変換するのか、それとも配列情報もコピーするのかである。テンプレート複製のみが、変異、選択、そしてハイパーサイクル的組織を形作るエラー閾値の制約にさらされる遺伝性の単位を生み出す。
区別すべき3つの役割:触媒、テンプレート、生成物
酵素のターンオーバー。 酵素は基質の生成物への変換を加速し、変化せずに放出され、消費も複製もされない。酵素にはテンプレートの役割はない。酵素は触媒自身の分子情報をコピーすることなく生成物を増幅する。ハイパーサイクルの観点では、触媒作用だけでは遺伝性の配列を持たないため、ダーウィン的単位として機能することはできない。
RNA複製。 RNA複製はテンプレート指向合成である:RNA鎖が相補的なRNA鎖の形成を指示する。プラス/マイナス複製サイクルでは、相補鎖が元の鎖の再生をテンプレートとして指示できるため、個々のRNA鎖はターンオーバー触媒ではなくテンプレートであるにもかかわらず、相補的な対は自己触媒単位として働くことができる。コピーされた配列が遺伝性の情報である。
DNA複製。 DNA複製は半保存的テンプレート複製である:二重鎖が分離し、各親鎖が新しい相補鎖のテンプレートとして働く。各娘二重鎖は1本の古い鎖と1本の新しい鎖を含む。どちらの娘も完全に新しい材料でできているわけではなく、それぞれが1本の親鎖を保持するため、この複製は半保存的である。
比較表
| 過程 | 触媒 | テンプレート | 生成物 | サイクル様式 | 配列コピー? |
|---|---|---|---|---|---|
| 酵素のターンオーバー | 酵素(変化せずに放出) | なし | 変換された基質 | 単純な触媒サイクル | なし |
| RNA複製 | 複製装置;コピーされたRNA鎖はターンオーバー触媒ではない | RNA鎖(プラスまたはマイナス) | 相補的RNA鎖 | プラス/マイナステンプレートサイクル;対は自己触媒的になりうる | あり |
| DNA複製 | 複製機構 | 各親DNA鎖 | 新しい相補的DNA鎖 | 半保存的二重鎖複製 | あり |
これがハイパーサイクルにとって重要な理由
触媒作用だけでは遺伝性の配列を持たないため、ダーウィン的単位にはなれない。自己触媒系とテンプレート複製系は、エラー閾値やハイパーサイクルの議論に必要な自己複製と変異性を提供する。ハイパーサイクルは自己複製的な実体を統合するため、ターンオーバーと複製の区別は基礎的である。この比較は3つの役割を分ける:触媒、テンプレート、生成物。酵素のターンオーバーは触媒をコピーせずに生成物を増幅し、RNA複製は相補的な中間体を通じて配列を増幅し、DNA複製は二重鎖を半保存的に複製する。
