Американські біологи зазирнули в історію Землі на 4,2 мільярда років назад. Гени нашого найдавнішого предка зберігають дані про життя, яке існувало до появи перших складних клітин. Вони діють як архів минулого.
Про це йдеться в журналі Cell Genomics.
Раніше дослідники вважали неможливим вивчити епоху до LUCA — останнього універсального спільного предка всіх сучасних організмів. Причина: відсутність скам’янілостей. Та група вчених з Оберлінського коледжу, MIT та Університету Вісконсин-Медісон довела зворотне. Генетичний код живих істот зберігає пам’ять про найдавніших попередників.
Метод універсальних паралогів
Ключ до відкриття — універсальні паралоги. Це стародавні дубльовані гени, наявні у всіх формах життя: бактерій, архей та еукаріотів. Логіка проста. Якщо ген дублювався в усіх гілках еволюції, подвоєння сталося в організмах перед LUCA.
«Якщо LUCA — це стовбур нашого генеалогічного дерева, то ці первинні дублікати є його корінням», — пояснюють дослідники. Відкриття пов’язує первинні хімічні реакції з інструментами сучасної біології.
Вчені зосередилися на аміноацил-тРНК-синтетаз — генах, відповідальних за синтез білків. Аналіз показав: перехід до сучасного генетичного коду був тривалим. Він включав етапи біосинтезу ще до LUCA.
LUCA не був першою формою життя. Він існував в уже продуктивній екосистемі. Більшість білків тієї доби зникли через еволюцію чи обмін генами. Збережені паралоги — єдині свідки зародження життя.
Дослідження розширює горизонти біології. Воно дозволяє тестувати гіпотези про початок життя, які раніше лишалися теоретичними. Універсальні паралоги — ключові «свідки» епохи без геологічних слідів.
Олексій Паламарчук