Древние дуплицированные гены дают науке первые реальные подсказки о том, какой была жизнь до того, как у всех существ на Земле появился общий предок.
Корни каждого живого организма на Земле — от бактерий до человека — уходят к единому общему предку, существовавшему около четырех миллиардов лет назад. Ученые называют этот организм LUCA (Last Universal Common Ancestor — последний универсальный общий предок). Он отмечает собой самую древнюю точку в истории эволюции, которую исследователи могут надежно изучить с помощью современных методов.
Однако изучение этого предка показало неожиданный факт: многие черты, свойственные современной жизни, у LUCA уже присутствовали. У него была защитная клеточная мембрана и полноценный геном на основе ДНК. Поскольку эти сложные, фундаментальные черты к тому времени уже сформировались, ученые столкнулись с проблемой: чтобы понять, как именно зародилась жизнь, нужно заглянуть еще дальше в прошлое — в эпоху до появления LUCA.
Взгляд в глубокое прошлое
Группа исследователей нашла способ преодолеть этот барьер. Ключом к разгадке стали древние дуплицированные гены.
В процессе эволюции гены иногда удваиваются (дуплицируются), создавая копию самих себя. Если это произошло еще до разделения жизни на современные ветви, такие копии называют «универсальными паралогами». Изучая их, ученые смогли реконструировать эволюционные события, предшествовавшие появлению общего предка.
Ключевое открытие: как строились первые клетки
В ходе исследования ученые проанализировали специфический древний белок. Их анализ показал, что эта упрощенная молекула обладала удивительными свойствами:
- Она могла прикрепляться к клеточным мембранам.
- Она взаимодействовала с механизмами, отвечающими за строительство других белков.
Вероятно, этот древний белок помогал ранним, примитивным белкам встраиваться в оболочку клетки. Открытие проливает свет на одну из главных загадок: как именно функционировали самые первые протоклетки и как они научились создавать сложные мембранные структуры, необходимые для защиты жизни от внешней среды.
Новый путь к истокам жизни
Авторы работы надеются, что развитие компьютерных методов позволит выявить больше таких семейств «универсальных паралогов». Это позволит детальнее реконструировать биологические механизмы, существовавшие на заре времен.
Как отмечает исследователь Бетюль Качар (Betül Kaçar): «Следуя по пути универсальных паралогов, мы можем связать [современную биологию с химическими истоками жизни]».
Эта работа открывает новую главу в понимании эволюции, позволяя науке выйти за пределы эпохи LUCA и приблизиться к моменту, когда химия впервые стала биологией.
“Universal Paralogs Provide a Window into Evolution before the Last Universal Common Ancestor” 5 February 2026, Cell Genomics.
Читайте также: Древние следы отодвигают историю происхождения человечества на 40 миллионов лет
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.