3483
Усі сучасні організми походять від останнього універсального спільного предка, але деякі гени в наших клітинах можуть бути ще давнішими за нього.
Так званий LUCA (Last Universal Common Ancestor) вважається предком усього сучасного життя. За оцінками, він існував понад 4 мільярди років тому. Проте, як пояснює біолог Аарон Голдман, «деякі гени в його геномі були набагато давнішими». Це означає, що історія життя сягає глибше, ніж сам LUCA.
Дослідження, опубліковане в Cell Genomics, зосереджується на так званих «універсальних паралогах» — давніх подвоєннях генів, що збереглися у всіх доменах життя. Паралоги — це гени, що виникли шляхом дуплікації всередині геному. Якщо такі гени присутні в бактеріях, археях і еукаріотах, їхнє подвоєння відбулося ще до розділення гілок еволюційного дерева.
Палеонтологічний літопис не сягає настільки глибокого минулого, тому ключем стає філогенетичний аналіз генів. «Дотримуючись універсальних паралогів, ми можемо пов’язати найдавніші кроки життя з сучасними інструментами науки», — зазначає Бетюль Качар. Саме генетичні дані дозволяють реконструювати події, що передували LUCA.
Особливу увагу дослідники приділяють системі генетичної трансляції — процесу, під час якого інформація з РНК перетворюється на білки. Деякі універсальні паралоги беруть участь у функціонуванні аміноацил-тРНК-синтетаз — ферментів, що приєднують амінокислоти до транспортних РНК. Ці ферменти є критично важливими для формування білків.
Той факт, що предки цих ферментів існували ще до LUCA, свідчить: перехід до сучасного генетичного коду був поступовим і складним процесом. «Перехід до сучасного генетичного коду до LUCA був складною еволюційною подією», — підсумовують автори. Це включало коеволюцію з метаболічними шляхами синтезу амінокислот.
Дослідники також зазначають, що багато давніх генів могли бути втрачені через горизонтальний перенос генів — процес обміну генетичним матеріалом, поширений серед бактерій. Тому сучасний геном — це лише фрагмент давнішої біологічної історії.
Універсальні паралоги — це, можливо, єдині прямі сліди найдавніших клітинних ліній, які ми коли-небудь зможемо вивчити. Їх аналіз відкриває вікно в епоху, коли життя лише формувало свої фундаментальні механізми.
Усе життя на Землі має спільного предка з’явилася спочатку на Цікавості.
