|
У всего живого на Земле есть один общий предок
|
|
|
|
Если проследить генетическую линию древа жизни достаточно далеко назад (примерно на 4,2 миллиарда лет или около того), то окажется, что все живые существа на планете Земля — люди, папоротники или грибы — имеют общего последнего универсального предка, или LUCA. У ученых нет прямых свидетельств существования этого организма, но у них есть довольно веское предположение, что это, скорее всего, был анаэробный экстремофильный прокариот, живущий вблизи гидротермальных источников в океане. Однако, даже имея такой профиль, эксперты продолжают находить информацию, которая бросает вызов нашим предположениям о том, что привело к появлению этой важнейшей формы жизни.
|
|
|
|
Одна из главных тем для исследования, на первый взгляд, очевидна: очевидно, что LUCA не появился просто так из ниоткуда. Предыдущие исследования показали, что такие вещи, как клеточные мембраны и геном ДНК, должны были существовать до появления LUCA, но как мы можем исследовать их, когда LUCA представляет собой своего рода эволюционный тупик? В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Genomics, ученые из Массачусетского технологического института, Оберлинского колледжа и Университета Висконсин-Мэдисон объясняют, как они разработали метод исследования “универсальных паралогов”, которые могут предоставить доказательства эволюционных событий до появления LUCA.
|
|
|
|
“Хотя последний универсальный общий предок является самым древним организмом, который мы можем изучать эволюционными методами, - сказал Аарон Голдман, ведущий автор исследования из Оберлинского колледжа, в заявлении для прессы, - некоторые гены в его геноме были намного старше”.
|
|
|
|
|
|
|
Сначала краткий урок биологии. Паралог - это семейство генов, состоящее из нескольких членов, вероятно, созданное в результате ошибок при копировании ДНК, которые допускались на протяжении многих миллионов лет. Одним из примеров является паралог генов гемоглобина, железосодержащего белка в красных кровяных клетках. В организме человека содержится восемь версий этого гена, но все они происходят от одного и того же древнего гена глобина, существовавшего 800 миллионов лет назад. Как следует из названия, универсальные паралоги - это особый вид семейства генов, по крайней мере, две копии которого присутствуют в каждом живом сегодня организме. Из-за их повсеместного распространения на протяжении всей жизни на Земле, вполне вероятно, что эти паралоги существовали до появления LUCA.
|
|
|
|
“Хотя мы знаем очень мало универсальных паралогов”, - сказал Голдман в заявлении для прессы. - Они могут дать нам много информации о том, какой была жизнь до появления последнего всеобщего общего предка”.
|
|
|
|
Изучив все известные универсальные паралоги, Голдман и его команда обнаружили, что все они участвуют в производстве белков и перемещении молекул через клеточную мембрану. Это означает, что эти формы поведения должны были каким-то образом присутствовать до того, как на Земле впервые появилась жизнь. Появление исследовательских инструментов ИИ, способных обрабатывать большие массивы данных, может сделать эти паралоги еще более динамичной областью исследований.
|
|
|
|
“История этих универсальных паралогов - единственная информация, которая у нас когда-либо будет об этих самых ранних клеточных линиях, - сказал Грег Фурнье, соавтор исследования из Массачусетского технологического института, в заявлении для прессы. - И поэтому нам нужно тщательно извлечь из них как можно больше знаний”.
|
|
|
|
Источник
|
