Открытие переворачивает представления о зарождении биосферы: некоторые гены существовали еще до появления первого всеобщего предка.
У всего живого на Земле есть общий предок – LUCA (последний универсальный общий предок), живший около четырех миллиардов лет назад. Но недавнее исследование американских учёных из Оберлинского колледжа, MIT и Висконсинского университета показало нечто удивительное: часть генов в его «наследстве» оказалась старше самого LUCA. Им более 4,2 миллиарда лет.
Ключ к открытию – редкие «универсальные паралоги». Это гены, которые присутствуют как минимум в двух копиях у почти всех современных организмов от бактерий до человека. Их дупликация произошла еще до формирования единого предка, что делает их живыми свидетелями эпохи, предшествовавшей LUCA.
Как объясняет исследователь Аарон Голдман, эти гены – уникальное окно в самое начало жизни. Анализ показал: все они связаны с двумя базовыми функциями: синтезом белков и транспортом молекул через мембраны. Значит, именно эти процессы стали фундаментом для зарождения клеточной жизни.
В одном из экспериментов ученые реконструировали белок, кодируемый древнейшим геном-предком. Оказалось, он мог прикрепляться к примитивным мембранам и помогать ранним белкам встраиваться в клеточные оболочки – как строительный «мостик» между химией и биологией.
«Универсальные паралоги позволяют связать самые первые шаги жизни с инструментами современной науки», – отмечает соавтор исследования Бетюль Качар. Ученые надеются, что новые вычислительные методы помогут найти еще больше таких «молекулярных ископаемых» и воссоздать полную картину того, как из неживой материи возникла жизнь, пишет Rutab.net.
Напомним, недавно мы рассказали, как в США нашли сшитую нитками одежду ледникового периода.