Tim sa Univerziteta Arizona u recenziranom radu kvantifikovao je zastupljenost aminokiselina pre i posle LUCA i otkrio neočekivane obrasce. Konkretno, triptofan je zabeležen sa 1,2% pre-LUCA naspram 0,9% posle-LUCA, što ukazuje na mogućnost postojanja ranijih, konkurentskih genetskih kodova i upotrebe nekanoničnih aminokiselina. Nalazi imaju implikacije i za astrobiologiju jer ukazuju da slična abiotska sinteza može biti moguća na Enceledusu.
Novo Istraživanje Menja Pogled Na Poreklo Genetskog Koda — Šta Znamo O LUCA-i
We May Have Been Wrong About the Origin of LifePobytov - Getty Images
Novo recenzirano istraživanje tima sa Univerziteta Arizona poziva na preispitivanje ustaljenog reda pojavljivanja 20 kanoničnih aminokiselina u ranoj evoluciji života. Autori kvantifikuju zastupljenost aminokiselina pre i posle poslednjeg univerzalnog zajedničkog pretka (LUCA) i nalaze neočekivane obrasce koji mogu promeniti način na koji čitamo rane faze nastanka gena.
Šta je LUCA i zašto je važan
LUCA (Last Universal Common Ancestor) označava zajedničkog pretka iz koga su se razgranale sve današnje životne linije. Razumevanje hemije i molekularnih komponenti pre i posle LUCA pomaže nam da sastavimo pouzdaniju hronologiju za nastanak genetskog koda i da unapredimo potragu za životom izvan Zemlje.
Kako su istraživači radili
Tim, predvođen starijim autorom Joannom Masel i prvom autorkom Sawsan Wehbi, koristio je specijalizovani softver i javne baze podataka (NCBI) za rekonstrukciju evolutivnih stabala proteinskih domena — modularnih delova proteina koji funkcionišu kao ponovljivi „gradivni blokovi“. Autori naglašavaju da su proteinski domeni predstavljali ključni zapis za praćenje starosti pojedinih aminokiselina.
„Proteinski domeni su kao točkovi na automobilu: to je deo koji se može koristiti u mnogim različitim ‘vozilima’, a točkovi su postojali mnogo pre automobila,“ kaže Wehbi.
Ključan nalaz: triptofan i stariji kodovi
Jedan od najupečatljivijih rezultata odnosi se na triptofan (oznaka W). Iako postoji konsenzus da je W bio jedan od poslednjih kanoničnih aminokiselina uvedenih u genetski kod, autori su u svojim podacima zabeležili 1,2% triptofana u pre-LUCA uzorcima naspram 0,9% u posle-LUCA uzorcima — relativna razlika od oko 25%. Iako su apsolutne vrednosti male, takva razlika može ukazivati na postojanje ranijih, konkurentskih genetskih kodova.
Autori sugerišu da su se različiti kodovi mogli razvijati istovremeno, a da su neki od njih koristili i nekanonične aminokiseline koje danas više ne postoje u standardnom skupu. Moguće je i da su aminokiseline nastajale u različitim lokalnim uslovima mladog Zemljinog okruženja, umesto da su proizašle iz jednog homogenog „supa“.
Implikacije za astrobiologiju
Rad ima neposredne implikacije za potragu za životom van Zemlje: autori napominju da abiotska sinteza aromatičnih aminokiselina može biti moguća u interfejsu voda–stena u podzemnom okeanu Enceledusa, Saturnovog meseca. To znači da slični hemijski procesi koji su oblikovali rane preteče života na Zemlji mogu biti ostvarivi i na drugim mestima u Sunčevom sistemu.
Zaključci i šta dalje
Studija ne tvrdi da menja sve dosadašnje teorije, već predlaže važnu dopunu: redosled pojave aminokiselina u genetskom kodu možda je kompleksniji nego što smo mislili. Dalja analiza proteinskih domena i istraživanja abiotske hemije u različitim okruženjima pomoći će da se ova hipoteza dodatno potvrdi ili opovrgne.
Reference: Rad je objavljen u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS); autori su Sawsan Wehbi i Joanna Masel i saradnici.
Pomozite nam da budemo bolji.
