Pesquisadores descobriram genes que se duplicaram antes do último ancestral comum universal de toda a vida, oferecendo insights sobre as etapas iniciais da evolução. Esses paralogos universais, presentes em quase todos os organismos, sugerem que a produção de proteínas e o transporte através de membranas foram das primeiras funções biológicas. Os achados, publicados na Cell Genomics, destacam como padrões genéticos antigos podem revelar a história pré-LUCA.
Todo organismo na Terra descende do último ancestral comum universal (LUCA), que existiu há cerca de quatro bilhões de anos. Essa entidade antiga já possuía características chave como membranas celulares e armazenamento genético baseado em DNA. Para sondar uma evolução ainda mais antiga, os cientistas Aaron Goldman da Oberlin College, Greg Fournier do MIT e Betül Kaçar da University of Wisconsin-Madison analisaram paralogos universais — famílias de genes duplicados antes do LUCA e presentes em pelo menos duas cópias em quase todos os genomas modernos. “Embora o último ancestral comum universal seja o organismo mais antigo que podemos estudar com métodos evolutivos”, explicou Goldman, “alguns dos genes em seu genoma eram muito mais antigos.” Os paralogos universais diferem dos paralogos típicos, como os genes de hemoglobina humana que surgiram de um único globina ancestral há cerca de 800 milhões de anos por erros de cópia e especialização. A revisão da equipe de paralogos universais conhecidos revelou que todos funcionam na síntese de proteínas ou no transporte de moléculas através de membranas, indicando que esses processos evoluíram cedo. No laboratório de Goldman, os pesquisadores reconstruíram uma proteína ancestral de uma família de paralogos envolvida na inserção de proteínas em membranas. Essa forma antiga reteve a capacidade de se ligar a membranas e interagir com a maquinaria de produção de proteínas, fornecendo pistas sobre operações celulares primitivas. “Embora haja poucos paralogos universais que conhecemos”, observou Goldman, “eles podem nos dar muita informação sobre como era a vida antes da era do último ancestral comum universal.” Fournier enfatizou seu valor: “A história desses paralogos universais é a única informação que teremos sobre essas linhagens celulares mais antigas, e portanto precisamos extrair cuidadosamente o máximo de conhecimento possível deles.” Avanços em ferramentas baseadas em IA estão facilitando análises mais profundas desses genes. Kaçar acrescentou: “Seguindo os paralogos universais, podemos conectar os passos iniciais da vida na Terra às ferramentas da ciência moderna. Eles nos dão a chance de transformar os desconhecimentos mais profundos da evolução e da biologia em descobertas que podemos realmente testar.” O estudo aparece na Cell Genomics (2026; DOI: 10.1016/j.xgen.2026.101140).