Витоки життя. Вчені виявили гени, що старші за першого спільного предка

Команда вчених із Оберлінського коледжу, МТІ та Університету Вісконсина в Медісоні знайшла спосіб зазирнути в епоху, що передувала появі перших повноцінних клітин.

Читайте также: Бізнес під загрозою вимирання. Вчені закликають корпорації рятувати природу заради власного виживання

Ключем до розгадки стали«універсальні паралоги» — рідкісна група споріднених генів, які зустрічаються щонайменше у двох копіях у геномах майже всіх живих істот. На відміну від звичайних генів, ці дублікати з’явилися внаслідок помилок копіювання ще до формування останнього спільного предка. Вони збереглися крізь мільярди років еволюції, ставши живим архівом подій, що відбувалися на етапі зародження життя.

Аналіз усіх відомих універсальних паралогів показав, що найдавніші гени відповідають за дві критичні функції: синтез білків та транспортування молекул через клітинні мембрани. Це свідчить про те, що саме ці механізми були першими біологічними процесами в історії Землі. Використовуючи методи обчислювальної біології та інструменти штучного інтелекту, дослідники змогли реконструювати білок, який виробляв такий архаїчний ген. Експеримент підтвердив, що цей прадавній білок був здатний взаємодіяти з примітивними мембранами та механізмами синтезу, що дає уявлення про роботу найперших протоклітин.

Читайте также: Пентагон хоче, щоб OpenAI та Anthropic зробили для військових спеціальні версії LLM «без обмежень»

Автори дослідження зазначають, що універсальні паралоги є фактично єдиним доступним джерелом інформації про початкові етапи еволюції. Завдяки сучасним обчислювальним потужностям вчені планують ідентифікувати нові родини таких генів, щоб перетворити теоретичні припущення на факти, які можна перевірити в лабораторії. Це дозволить створити чітку картину того, як нежива матерія перетворилася на складні біологічні системи, що згодом заселили всю планету.