Studija iz Cell Genomics analizira univerzalne paraloge, genske porodice prisutne u svim organizmima, i dolazi do zaključka da su ključni procesi poput sinteze proteina i transporta molekula kroz membranu postojali pre LUCA-e, pre oko 4,2 milijarde godina. Univerzalni paralogi tako predstavljaju jedini direktan genetski trag o biologiji rana prepoznatljivih ćelijskih linija. Autori naglašavaju da napredak u AI i analizi velikih podataka može produbiti ova saznanja.
Geni Stariji Od LUCA-e? Univerzalni Paralogi Otkivaju Biologiju Pre Poslednjeg Zajedničkog Pretka
Scientists May Have Found Genes Older Than LUCAAndriy Onufriyenko - Getty Images
O čemu je reč: Nova studija istražuje takozvane univerzalne paraloge — genske porodice prisutne u svim živim organizmima — i pokazuje da su neki od tih gena verovatno stariji od poslednjeg univerzalnog zajedničkog pretka, poznatog kao LUCA.
Ako se vratimo oko 4,2 milijarde godina kroz gensku istoriju, dolazimo do tačke kada su svi živi svetovi — ljudi, biljke, gljive i mikroorganizmi — imali zajedničkog pretka, tzv. LUCA. Iako nema direktnih fosilnih dokaza za LUCA-u, mnoge hipoteze ga opisuju kao anaerobnog prokariota koji je živeo u ekstremnim uslovima blizu hidrotermalnih priključaka u okeanu. Ipak, pitanje kako je LUCA nastao i koje su se biološke sposobnosti već razvile pre njega ostaje otvoreno.
U radu objavljenom u časopisu Cell Genomics, istraživači sa MIT-a, Oberlin College-a i University of Wisconsin–Madison predstavljaju metod za identifikaciju i analizu univerzalnih paraloga. Paralogi su genske porodice koje sadrže više kopija nastalih tokom evolucije, a univerzalni paralogi su one od kojih postoje najmanje dve kopije u svim današnjim organizmima. Zbog svoje sveprisutnosti, oni mogu čuvati podatke o stanjima života pre LUCA-e.
Istraživači, predvođeni Aaronom Goldmanom, pronašli su da poznati univerzalni paralogi učestvuju pretežno u sintezi proteina i transportu molekula kroz ćelijsku membranu. To upućuje na to da su osnovni procesi prevođenja genetske informacije u proteine i upravljanje protokom molekula preko membrana postojali u nekoj formi i pre pojave LUCA-e.
Dok je LUCA najraniji organizam koji možemo direktno rekonstruisati evolutivnim metodama, neki geni u njegovom genomu su verovatno mnogo stariji, pa istorija univerzalnih paraloga predstavlja retki prozor u biologiju koja mu je prethodila.
Autori naglašavaju i ulogu savremenih računarskih metoda i AI alata u ovoj vrsti istraživanja. Algoritmi koji brzo analiziraju velike skupove genomskih podataka mogu pomoći da se prepoznaju retke, konzervisane genetske linije i izvuku precizniji zaključci o njihovoj starosti i funkcijama.
Zašto je to važno: Ovako dobijene informacije pomažu da se razjasni kako su nastale ključne ćelijske funkcije pre nego što je formiran poznati zajednički predak života, što je krucijalno za razumevanje porekla života na Zemlji i ranih koraka biološke kompleksnosti.
Izvor: Cell Genomics; timovi sa MIT, Oberlin College i University of Wisconsin–Madison.
Pomozite nam da budemo bolji.
