Des ARNs circulaires possibles chaînons de l’évolution de la traduction médiée par les ARNts : les affinités codons-acides aminés augmentent en fonction de l’ancienneté des ARN circulaires

Les affinites nucleotidiques des interactions non covalentes avec les acides amines produisent des associations entre les ARNm et les peptides apparentes, regulant potentiellement la traduction ribosomale. Les correlations entre les affinites nucleotidiques et l’hydrophobicite des residus sont explorees pour 25 ARNs circulaires theoriques d’une longueur minimale de 22 nucleotides, concus in silico pour coder chaque acide amine une fois et une seule apres trois tours de traduction et former des structures « hairpin » (epingle a cheveux) maximales. Cette conception imite vraisemblablement les premiers ARNs de la vie. Les ARNs circulaires ressemblent a des ARNts consensuels, suggerant une fonction de proto-ARNt, mettant en jeu un anticodon predit et un acide amine apparente. Les 25 ARNs circulaires et leur ordre d’evolution presume, deduits de l’ordre d’integration dans le code genetique de l’acide amine apparente a leur anticodon predit, montrent des associations remarquables avec plusieurs proprietes anciennes du mecanisme de traduction de la cellule. Ici, nous les utilisons pour explorer l’evolution des correlations entre hydrophobicite d’un residu et affinite a son codon, en supposant qu’elles refletent des proprietes de la traduction pre-ARNt et pre-ribosomique. Cette hypothese suppose que les correlations diminuent avec les ordres d’inclusion dans le code genetique du codon apparente a un ARN circulaire. Les associations entre les affinites des nucleotides et les hydrophobicites des residus ressemblent a celles existant actuellement entre genes et proteines. Les forces d’association diminuent avec les rangs d’inclusion dans le code genetique des acides amines apparentes au proto-ARNt. La conception des ARNs circulaires minimaux ne tient pas compte des affinites entre ceux-ci et les peptides qu’ils codent. Cependant, les interactions entre les ARNs circulaires et leurs peptides apparentes ressemblent a celles observees pour les genes naturels actuels. Cette propriete est plus forte pour les ARNs circulaires anciens et plus faible pour les recents, couvrant une periode au cours de laquelle la traduction moderne a base d’ARNts et de ribosomes a probablement evolue. Les resultats indiquent que la traduction usant d’adaptateurs fondes sur les affinites codon-acide amine et sur le code genetique primitif a preexiste a une traduction mediee par l’ARNt. Les ARNs circulaires minimaux theoriques apparaissent ainsi comme des modeles prebiotiques pour la transition entre les traductions a mediation pre-ARNt et ARNt.