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.
Ранее был открыт белок, замедляющий старение.
