翻訳共役ハイパーサイクル は、すべてのポリヌクレオチドを 複製鋳型 および 翻訳鋳型の両方として機能させることで、基本ハイパーサイクルを拡張したものである。同一のRNA分子がレプリカーゼによって複製され、リボソームによって読み取られるため、複製と翻訳は 競合する 、鋳型を巡って。

分子的・速度論的構造

• 二重鋳型の役割。 メンバー i において、RNA_i は複製されてより多くのRNAを産生し_i 、翻訳されてポリペプチドを産生する 。2つの過程は同じ遊離RNAプールを利用する_i.
• サイクルの閉鎖。 メンバー i から翻訳されたポリペプチドは、通常 i+1 である別のメンバーの複製を触媒する。この組織は純粋な自己触媒ではなくハイパーサイクル的である。なぜなら は自身の鋳型RNAを触媒しないためである_i.
• 共役する化学種。 速度論的状態には、遊離ポリヌクレオチド、遊離ポリペプチド、およびポリヌクレオチド–ポリペプチド複合体が明示的に含まれる。複合体は触媒活性型または複製活性型であり得る。例えばRNA_i+1·.
• 速度論的構造。 鋳型依存的な複製と翻訳は、触媒フィードバックと相互に連結している。ポリペプチドの情報は、それをコードするポリヌクレオチド鋳型を通じてのみ維持され、ポリペプチド自体は独立して複製されない。
• システムレベルの帰結。 翻訳共役ハイパーサイクルは、複製サイクルに翻訳と複合体形成のステップを追加するため、単純な触媒ハイパーサイクルに還元することはできない。これらの追加ステップは、後の濃度限界と安定性の解析の基盤となる。

基本的な速度論的ステップ

サイクルメンバー i について、簡潔なスキームは次のとおりである：

• 翻訳：RNA_i → RNA_i + .
• 複合体形成： + RNA_i+1 ⇌ (RNA_i+1·).
• 触媒複製：(RNA_i+1·) → 2 RNA_i+1 + 、または + RNA_i+1 → 2 RNA_i+1 + （複合体が明示的に示されていない場合）。

RNAの複製は_i はEによって触媒される_i−1。i について繰り返すことで、翻訳共役ハイパーサイクルが閉じる。複製と翻訳は同じRNA鋳型を共有するため、それらの相対速度が、複製に使われるRNAの量と触媒として利用可能なポリペプチドの量を決定する。この共役が、基本ハイパーサイクルとの決定的な構造的違いである。