Ученых удивил древний общий предок всего живого

Последний универсальный общий предок всех современных организмов - LUCA (Last Universal Common Ancestor) - жил около 4,2 млрд лет назад. Однако, как показало новое исследование, часть его генов может быть еще древнее и происходить от более ранних, ныне полностью исчезнувших форм жизни. Работа опубликована в журнале Cell Genomics.

По их словам ученых, изучение так называемых универсальных паралогов - древних дублированных генов, встречающихся во всех ветвях жизни, - позволяет заглянуть глубже LUCA и приблизиться к самым ранним этапам эволюции.

Универсальные паралоги - это пары родственных генов, которые возникли в результате древнего дублирования еще до разделения жизни на бактерии, археи и эукариоты. Если LUCA представить как "ствол" древа жизни, то организмы, в которых впервые появились эти дубликаты, можно считать "корнями". Эти гены дают редкую возможность проверить гипотезы о глубочайших этапах биологической истории.

Фоссильные свидетельства той эпохи практически отсутствуют, поэтому геномы современных организмов остаются главным источником информации. Однако многие древние гены со временем могли исчезнуть из-за мутаций, горизонтального переноса или утраты функций. Это означает, что до нас дошла лишь малая часть исходного генетического наследия.

"История этих универсальных паралогов - это единственная информация, которая у нас когда-либо будет о самых ранних клеточных линиях", - подчеркнули исследователи.

Особое внимание ученые уделили генам, связанным с системой трансляции - механизмом синтеза белков по генетическому коду. Эта система, вероятно, является одним из самых древних молекулярных механизмов, сохранившихся до наших дней.

Недавние работы показали, что предшественники ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз существовали еще до LUCA. Эти ферменты отвечают за присоединение правильной аминокислоты к соответствующей транспортной РНК - ключевой шаг в формировании белков.

"Чтобы сказать, насколько важны эти ферменты для жизни, не хватает слов", - отметили авторы. Их наличие до LUCA означает, что ранние формы жизни уже могли синтезировать белки по генетическому коду, пусть и в более примитивной форме.