Hyperzyklus

Ein Hyperzyklus ist eine zyklische Folge von sich selbst reproduzierenden Einzelzyklen. Diese Einzelzyklen bestehen aus RNA- und Proteinmolekülen, die durch Rückkopplung voneinander abhängen und kooperieren. Die von Manfred Eigen und Ruthild Winkler beschriebenen Hyperzyklen werden als Erklärungsmöglichkeit für die präbiotische Entstehung replikativer chemischer Systeme angesehen. Sie stehen im Übergangsbereich zwischen chemischer und biologischer Evolution.

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In Hyperzyklen katalysieren RNA-Moleküle die Bildung solcher Proteine, die ihrerseits wieder die Bildung der RNA-Moleküle katalysieren. Auch Hyperzyklen unterliegen einer Evolution: Mutationen in der Basensequenz der RNA führen zu Molekülen mit unterschiedlichen katalytischen Eigenschaften und damit zu unterschiedlichen Replikationsraten. Einen evolutionären Vorteil haben diejenigen chemischen Systeme gegenüber anderen in der Konkurrenz um die chemischen Bausteine der „Ursuppe“, welche eine hohe Vermehrungsrate haben, sich also schneller vermehren:

Hyperzyklen weisen bereits Eigenschaften von Lebewesen auf: Selbstvermehrung, Weitergabe von Information und Stoffwechsel. Mathematisch beschrieben ist diese Theorie in der Theorie der Quasispezies.

Literatur

• Manfred Eigen, Ruthild Winkler: Das Spiel – Naturgesetze steuern den Zufall. Piper-Verlag München/Zürich, 1976, ISBN 3-492-02151-4

• Manfred Eigen, Peter Schuster: The Hypercycle - A Principle of Natural Self Organization. Berlin 1979.

• Erich Jantsch: Selbstorganisation des Universums, S. 43

• Ulrich Kull: Evolution. J.B.Metzler, Studienreihe Biologie Band 3, S. 34 ISBN 3476200604