Вчені з MIT запропонували новий метод вивчення ранньої еволюції життя на Землі

Вчені з MIT, Ober­lin Col­lege та Університету Вісконсін-Медісон запропонували новий спосіб дослідження найдавніших етапів еволюції життя на Землі. У статті, опублікованій у журналі Cell Genomics, вони описали метод аналізу «універсальних паралогів» — генних сімейств, присутніх у всіх живих організмах.

Паралоги виникають унаслідок копіювальних помилок ДНК і з часом утворюють кілька варіантів одного гена. Універсальні паралоги — це особливі сімейства, які мають щонайменше дві копії в кожному організмі. Їхня поширеність свідчить, що вони існували ще до появи останнього універсального спільного предка (LUCA), який жив близько 4,2 млрд років тому.

Аналіз показав, що всі відомі універсальні паралоги пов’язані з виробництвом білків і транспортуванням молекул через клітинні мембрани. Це означає, що такі функції були притаманні клітинам ще до формування LUCA, і саме вони могли стати основою для розвитку складніших біологічних систем.

Методика поєднує фізичні моделі та статистичні обчислення, зокрема Approx­i­mate Bayesian Com­pu­ta­tion, що дозволяє відстежувати еволюційні події, які передували LUCA. Вчені підкреслюють, що історія цих паралогів — єдине джерело інформації про найдавніші клітинні лінії, тому важливо максимально використати їхній потенціал.

У перспективі дослідження універсальних паралогів може допомогти пояснити дисбаланс матерії й антиматерії, уточнити механізми формування клітинних структур та розширити наше розуміння ранніх етапів еволюції життя на Землі.