Американские биологи заглянули в историю Земли на 4,2 миллиарда лет назад. Гены нашего древнейшего предка сохраняют данные о жизни, которая существовала до появления первых сложных клеток. Они действуют как архив прошлого.
Об этом говорится в журнале Cell Genomics.
Ранее исследователи считали невозможным изучить эпоху до LUCA — последнего универсального общего предка всех современных организмов. Причина: отсутствие окаменелостей. Эта группа ученых из Оберлинского колледжа, MIT и Университета Висконсин-Мэдисон доказала обратное. Генетический код живых существ сохраняет память о древнейших предшественниках.
Метод универсальных паралогов
Ключ к открытию — универсальные паралоги. Это древние дублированные гены, присутствующие во всех формах жизни: бактерий, архей и эукариот. Логика проста. Если ген дублировался во всех ветвях эволюции, удвоение произошло в организмах перед LUCA.
«Если LUCA — это ствол нашего генеалогического дерева, то эти первичные дубликаты — его корни», — объясняют исследователи. Открытие связывает первичные химические реакции с инструментами современной биологии.
Ученые сосредоточились на аминоацил-тРНК-синтетаз — генах, ответственных за синтез белков. Анализ показал: переход к современному генетическому коду был длительным. Он включал этапы биосинтеза еще до LUCA.
LUCA не был первой формой жизни. Он существовал в уже продуктивной экосистеме. Большинство белков той эпохи исчезли из-за эволюции или обмена генами. Сохраненные паралоги — единственные свидетели зарождения жизни.
Исследование расширяет горизонты биологии. Оно позволяет тестировать гипотезы о начале жизни, которые ранее оставались теоретическими. Универсальные паралоги — ключевые «свидетели» эпохи без геологических следов.