LUCA (от англ. Last Universal Common Ancestor) называют последнего универсального общего предка — древнейшую популяцию одноклеточных организмов, от которой произошли все ныне живущие на Земле формы жизни, от бактерий и архей до растений, животных и человека; при этом LUCA не был первым живым существом вообще, а представлял собой уже достаточно сложный микроб с собственным генетическим аппаратом и метаболизмом.
Учёные выделяют особые группы генов — так называемые «универсальные паралоги». Это древние «дубликаты» генов, которые есть во всех современных ветвях жизни: у бактерий, архей и эукариот. Логика простая: если сегодня такие парные гены встречаются во всех линиях, значит, их удвоение произошло ещё до того, как эти линии разошлись, то есть до LUCA. В образе дерева: LUCA — это ствол, а организмы, у которых уже были эти дубликаты, — корни, те самые глубинные предшественники всей земной биосферы.
Количество таких универсальных паралогов, обнаруженных сегодня, невелико, но это, вероятно, не значит, что у LUCA их было мало. Со временем многие дубликаты могли потеряться, сильно измениться или «перескочить» между организмами через горизонтальный перенос генов — особенно у бактерий, которые активно обмениваются генетическим материалом. Всё это размывает древний сигнал в ДНК и мешает увидеть, насколько широко такие гены были распространены у самых ранних клеточных форм. Поэтому каждый найденный универсальный паралог рассматривается как уникальное окно в эпоху до LUCA.
Часть этих древних генов связана с системой трансляции — механизмом, который переводит генетический код в белки. Авторы работы считают, что именно эта система, обеспечивающая синтез белка по инструкциям ДНК и РНК, вероятно, является самым древним молекулярным комплексом, который до сих пор сохраняется у всех живых организмов. Другие универсальные паралоги относятся к ферментам или белкам, поддерживающим работу клеточных мембран, то есть базовые «стройматериалы» и «инструменты» клетки также уходят корнями в до-LUCA эпоху.
Особое внимание уделяется ферментам под названием аминокислотные тРНК-синтетазы. Они «прикрепляют» правильную аминокислоту к соответствующей транспортной РНК, после чего из этих аминокислот собираются белки. Исследования показали, что у этих ферментов есть предки, существовавшие ещё до LUCA. Это значит, что уже самые ранние формы жизни умели собирать белки по генетическому коду, пусть и в более примитивной форме.
▫️В совокупности данные указывают, что переход к современному генетическому коду до LUCA был сложным и постепенным процессом. Он включал несколько механизмов, в том числе совместную эволюцию самих кодирующих систем и биохимических путей синтеза аминокислот. То есть «алфавит жизни» — набор правил, связывающих тройки оснований в ДНК и РНК с конкретными аминокислотами, складывался шаг за шагом, задолго до того, как появилась форма жизни, общая для всех нас.
Оригинальное исследование опубликовано в журнале Cell Genomics в начале февраля 2026-го года. .
Комментариев нет:
Отправить комментарий