Rolling-circle and strand-displacement mechanisms for non-enzymatic RNA replication at the time of the origin of life
Notice bibliographique
Résumé
It is likely that RNA replication began non-enzymatically, and that polymerases were later selected to speed up the process. We consider replication mechanisms in modern viruses and ask which of these is possible non-enzymatically, using mathematical models and experimental data found in the literature to estimate rates of RNA synthesis and replication. Replication via alternating plus and minus strands is found in some single-stranded RNA viruses. However, if this occurred non-enzymatically it would lead to double-stranded RNA that would not separate. With some form of environmental cycling, such as temperature, salinity, or pH cycling, double-stranded RNA can be melted to form single-stranded RNA, although re-annealing of existing strands would then occur much faster than synthesis of new strands. We show that re-annealing blocks this form of replication at a very low concentration of strands. Other kinds of viruses synthesize linear double strands from single strands and then make new single strands from double strands via strand-displacement. This does not require environmental cycling and is not blocked by re-annealing. However, under non-enzymatic conditions, if strand-displacement occurs from a linear template, we expect the incomplete new strand to be almost always displaced by the tail end of the old strand through toehold-mediated displacement. A third kind of replication in viruses and viroids is rolling-circle replication which occurs via strand-displacement on a circular template. Rolling-circle replication does not require environmental cycling and is not prevented by toehold-mediated displacement. Rolling-circle replication is therefore expected to occur non-enzymatically and is a likely starting point for the evolution of polymerase-catalysed replication.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».