Ученые исследовали общего предка всех живых организмов: что о нем известно
Американские биологи нашли способ заглянуть в историю Земли на 4,2 миллиарда лет назад. Оказалось, что гены нашего первого предка работают как архив: у них сохранились данные о жизни, которая существовала еще до того, как природа создала первые сложные клетки. Об этом говорится в журнале Cell Genomics.
Ранее считалось, что узнать о событиях в LUCA (последнем универсальном общем предке всех современных организмов) невозможно из-за отсутствия окаменелостей. Однако группа ученых из Оберлинского колледжа, MIT и Университета Висконсин-Мэдисон доказала, что генетический код современных существ хранит память о своих древнейших предшественниках.
Метод «универсальных паралогов»
Ключом к открытию стали так называемые «универсальные паралоги» — древние дублированные гены, которые есть во всех формах жизни (бактерий, архей и эукариотов). Логика ученых базируется на том, что если определенный ген существует в двух копиях во всех современных ветвях жизни, то его удвоение произошло еще в организмах, предшествовавших LUCA.
«Если LUCA — это ствол нашего генеалогического дерева, то эти первичные дубликаты являются его корнями», — объясняют исследователи. Это открытие позволяет увязать первичные химические реакции на планете с инструментами современной биологии.
Исследователи сосредоточились на изучении аминоацил-тРНК-синтетаз — генов, отвечающих за создание белков. Анализ показал, что переход к современному генетическому коду был длительным и сложным процессом, прошедшим многие этапы биосинтеза еще до появления нашего общего предка.
При этом LUCA не был первой или единственной формой жизни на планете, а, вероятно, сосуществовал в пределах уже сложившейся и достаточно продуктивной экосистемы. Хотя большинство белков той эпохи навсегда исчезли из-за эволюции или постоянного обмена генами между микроорганизмами, немногочисленные сохранившиеся паралоги сегодня имеют исключительную научную ценность как единственные свидетели зарождения жизни.
Исследование фактически расширяет горизонты биологии, позволяя проверять гипотезы о возникновении жизни, которые раньше считались чисто теоретическими. Универсальные паралоги являются единственными свидетелями эпохи, от которой не осталось никаких физических следов в геологических пластах Земли.
| Комментарии (0) |