Des chercheurs ont découvert des gènes qui se sont dupliqués avant le dernier ancêtre commun universel de toute vie, offrant des perspectives sur les premières étapes de l'évolution. Ces paralogues universels, présents dans presque tous les organismes, suggèrent que la production de protéines et le transport à travers les membranes étaient parmi les premières fonctions biologiques. Les résultats, publiés dans Cell Genomics, mettent en lumière comment les schémas génétiques anciens peuvent révéler l'histoire pré-LUCA.
Tous les organismes sur Terre descendent du dernier ancêtre commun universel (LUCA), qui existait il y a environ quatre milliards d'années. Cette entité ancienne possédait déjà des caractéristiques clés comme des membranes cellulaires et un stockage génétique basé sur l'ADN. Pour explorer une évolution encore plus ancienne, les scientifiques Aaron Goldman du Oberlin College, Greg Fournier du MIT et Betül Kaçar de l'Université du Wisconsin-Madison ont analysé les paralogues universels — familles de gènes dupliqués avant LUCA et présents en au moins deux copies dans presque tous les génomes modernes. «Bien que le dernier ancêtre commun universel soit l'organisme le plus ancien que nous puissions étudier par des méthodes évolutives», a expliqué Goldman, «certains des gènes de son génome étaient beaucoup plus anciens.» Les paralogues universels diffèrent des paralogues typiques, comme les gènes d'hémoglobine humaine issus d'un seul globine ancestral il y a environ 800 millions d'années par des erreurs de copie et une spécialisation. L'examen de l'équipe des paralogues universels connus a révélé qu'ils fonctionnent tous dans la synthèse des protéines ou le transport de molécules à travers les membranes, indiquant que ces processus ont évolué tôt. Dans le laboratoire de Goldman, les chercheurs ont reconstruit une protéine ancestrale d'une famille de paralogues impliquée dans l'intégration de protéines dans les membranes. Cette forme ancienne a conservé sa capacité à se lier aux membranes et à interagir avec la machinerie de production de protéines, fournissant des indices sur les opérations cellulaires primitives. «Bien qu'il y ait peu de paralogues universels que nous connaissons», a noté Goldman, «ils peuvent nous donner beaucoup d'informations sur ce qu'était la vie avant l'époque du dernier ancêtre commun universel.» Fournier a souligné leur valeur : «L'histoire de ces paralogues universels est la seule information que nous aurons jamais sur ces lignées cellulaires les plus anciennes, et nous devons donc en extraire soigneusement autant de connaissances que possible.» Les avancées dans les outils basés sur l'IA facilitent une analyse plus approfondie de ces gènes. Kaçar a ajouté : «En suivant les paralogues universels, nous pouvons relier les premières étapes de la vie sur Terre aux outils de la science moderne. Ils nous donnent la chance de transformer les incertitudes les plus profondes de l'évolution et de la biologie en découvertes que nous pouvons réellement tester.» L'étude paraît dans Cell Genomics (2026 ; DOI : 10.1016/j.xgen.2026.101140).
