研究者らが全生命の最後の普遍的共通祖先（LUCA）以前に複製された遺伝子を発見し、進化の初期段階に関する洞察を提供した。これらの普遍パラログは、ほぼすべての生物に存在し、タンパク質生産と膜輸送が最初の生物学的機能の一つであったことを示唆している。この発見はCell Genomicsに掲載され、古代の遺伝的パターンがLUCA以前の歴史を明らかにする方法を強調している。
地球上のすべての生物は、最後の普遍的共通祖先（LUCA）から派生しており、LUCAは約40億年前に存在した。この古代の存在はすでに細胞膜やDNAベースの遺伝子貯蔵などの主要な特徴を有していた。より初期の進化を探るため、オバーリン・カレッジのアーロン・ゴールドマン、MITのグレッグ・フルニエ、ウィスコンシン大学マディソン校のベトゥル・カチャルらの科学者が普遍パラログを分析した。これらはLUCA以前に複製された遺伝子ファミリーで、現代のほぼすべてのゲノムに少なくとも2コピー存在する。 ゴールドマンは「最後の普遍的共通祖先は進化的手法で研究できる最も古い生物だが」と説明した。「そのゲノム内のいくつかの遺伝子ははるかに古いものだった。」普遍パラログは典型的なパラログとは異なり、人間のヘモグロビン遺伝子のように約8億年前に単一の祖先グロビンからコピーエラーと特化により生じたものではない。 チームの既知の普遍パラログのレビューは、それらがすべてタンパク質合成または膜を介した分子輸送に機能することを明らかにし、これらのプロセスが早期に進化したことを示した。ゴールドマンのラボでは、パラログファミリーから膜にタンパク質を埋め込む祖先タンパク質を再構築した。この古代形態は膜結合能力とタンパク質生産機構との相互作用を保持し、原始的な細胞操作のヒントを提供した。 ゴールドマンは「知られている普遍パラログはごくわずかだが」と指摘した。「それらは最後の普遍的共通祖先の時代以前の生命について多くの情報を与えてくれる。」フルニエは「これらの普遍パラログの歴史は最も初期の細胞系統についての唯一の情報であり、できる限り慎重に知識を抽出する必要がある」と強調した。 AIベースツールの進歩がこれらの遺伝子のより深い分析を可能にしている。カチャルは「普遍パラログを追うことで、地球上の生命の最初のステップを現代科学のツールに結びつけることができる。それらは進化と生物学の最も深い未知を実際にテスト可能な発見に変える機会を提供する」と付け加えた。 本研究はCell Genomics（2026；DOI: 10.1016/j.xgen.2026.101140）に掲載された。