Ideja o zajedničkom pretku za sav život na Zemlji duboko je ukorenjena u biologiji. Međutim, nedavno istraživanje predlaže da pogledamo jedan korak dalje u prošlost: neki geni koji su i danas aktivni u organizmima svih domena mogli bi biti stariji od tog zajedničkog pretka i poticati iz još primitivnijih loza.
Ključ leži u retkom, ali veoma dragocenom genetskom signalu: duplikacijama gena koje se pojavljuju u gotovo svim granama današnjeg života. Prema autorima, praćenje ovih tragova može pomoći u rekonstrukciji onoga što se prvo pojavilo u ćelijama i kako se biologija konsolidovala neposredno pre nego što se drvo života razdvojilo na svoje velike grane.
Genetski trag koji seže dublje u prošlost
Taj zajednički predak ima tehničko ime: LUCA (Last Universal Common Ancestor – poslednji univerzalni zajednički predak). Važno je napomenuti da LUCA nije bio prvo živo biće koje je postojalo. On je, pre, poslednja tačka u kojoj se spajaju sve evolucione linije koje su opstale do danas – od bakterija i arheja do eukariota, uključujući životinje, biljke, gljive i, naravno, ljude.
Teškoća u praćenju je očigledna: što dalje gledamo, to je manje direktnih dokaza. Fosilni zapisi ne pokrivaju dobro ovu udaljenu etapu, pa genetika postaje neka vrsta alternativne arhive. Pitanje je koji su delovi te arhive preživeli, a da ih protok vremena nije potpuno izobličio.
Tu na scenu stupaju takozvani univerzalni paralogoni. Paralogon je gen koji postoji u više kopija unutar istog genoma jer se u nekom trenutku duplirao, a te kopije su nastavile sopstveni put. Ono što je izuzetno kod univerzalnih paralogona je to što se nalaze ponovljeni i sačuvani kod skoro svih živih bića, što sugeriše da se dupliranje dogodilo pre LUCA-e.
Šta su radile prve ćelije?
Analiza poznatih univerzalnih paralogona vodi do konkretnog obrasca. Prema istraživanju objavljenom u časopisu Cell Genomics, svi ovi geni povezani su sa dve velike funkcije: proizvodnjom proteina i premeštanjem molekula kroz membrane. To znači da su ćelije, čak i pre nego što je LUCA postao polazna tačka današnjeg života, već rešavale dva osnovna problema: izgradnju biološke mašinerije i kontrolu fizičke granice (membrane).
- Izgradnja proteina: Mehanizmi za stvaranje proteina bili su prioritet još u pre-LUCA eri.
- Membranski transport: Kontrola onoga što ulazi i izlazi iz ćelije bila je ključna za opstanak.
- Evoluciona složenost: Život pre LUCA-e bio je kompleksniji nego što smo ranije mislili.
Na kraju, ovi duplirani geni ne pričaju celu priču, ali osvetljavaju njeno najmračnije poglavlje. Kako se računarski alati i metode zasnovane na veštačkoj inteligenciji za analizu evolucionih obrazaca usavršavaju, naučnici se nadaju da će proširiti mapu ovih univerzalnih gena i preciznije odrediti koji su delovi ćelijske biologije nastali prvi.
