Forskare identifierar gener som är äldre än livets gemensamma förfader

Forskare har upptäckt gener som duplierades innan den sista universella gemensamma förfadern till allt liv, vilket ger insikter i evolutionens tidigaste stadier. Dessa universella paraloger, som finns i nästan alla organismer, tyder på att proteinproduktion och membrantransport var bland de första biologiska funktionerna. Resultaten, publicerade i Cell Genomics, belyser hur forntida genetiska mönster kan avslöja historien före LUCA.

Alla organismer på jorden härstammar från den sista universella gemensamma förfadern (LUCA), som existerade för cirka fyra miljarder år sedan. Denna forntida enhet hade redan nyckelfunktioner som cellmembran och DNA-baserad genlagring. För att undersöka ännu tidigare evolution analyserade forskarna Aaron Goldman vid Oberlin College, Greg Fournier vid MIT och Betül Kaçar vid University of Wisconsin-Madison universella paraloger – genfamiljer som duplierades före LUCA och förekommer i minst två kopior i nästan alla moderna genom. ”Även om den sista universella gemensamma förfadern är den äldsta organism vi kan studera med evolutionära metoder”, förklarade Goldman, ”var vissa gener i dess genom mycket äldre.” Universella paraloger skiljer sig från typiska paraloger, som människans hemoglobingener som uppstod från en enda förfädersglobin för cirka 800 miljoner år sedan genom kopieringsfel och specialisering. Teamets granskning av kända universella paraloger visade att de alla fungerar i proteinsyntes eller molekyltransport över membran, vilket indikerar att dessa processer utvecklades tidigt. I Goldmans laboratorium rekonstruerade forskarna ett förfädersprotein från en paralogfamilj inblandad i att bädda in proteiner i membran. Denna forntida form behöll förmågan att binda membran och interagera med proteinproduktionsmaskineriet, vilket ger ledtrådar till primitiva celloperationer. ”Även om det finns få universella paraloger som vi känner till”, noterade Goldman, ”kan de ge oss mycket information om hur livet var innan tiden för den sista universella gemensamma förfadern.” Fournier betonade deras värde: ”Historien om dessa universella paraloger är den enda information vi någonsin kommer att ha om dessa tidigaste cellinje, och därför måste vi noggrant extrahera så mycket kunskap som möjligt från dem.” Framsteg inom AI-baserade verktyg underlättar djupare analys av dessa gener. Kaçar tillade: ”Genom att följa universella paraloger kan vi koppla jordens livs tidigaste steg till modern vetenskapliga verktyg. De ger oss chansen att förvandla evolutionens och biologins djupaste okända till upptäckter vi faktiskt kan testa.” Studien publiceras i Cell Genomics (2026; DOI: 10.1016/j.xgen.2026.101140).

Relaterade artiklar

Researchers at the University of St Andrews have discovered a key genetic change that likely allowed animals with backbones to develop greater complexity. By examining sea squirts, lampreys, and frogs, they found that certain genes began producing far more protein variations during the transition to vertebrates. This finding, published in BMC Biology, sheds light on the origins of diverse tissues and organs in species from fish to humans.

Rapporterad av AI

A new study reveals that giant viruses, like the mimivirus, encode parts of the cellular protein-making machinery, allowing them to direct their amoeba hosts more effectively. This capability blurs the line between living and non-living entities. Researchers suggest it enhances viral production even under stressful conditions.

Researchers at The Rockefeller University have created a detailed cellular atlas of aging by analyzing nearly 7 million cells from 21 organs in mice. The study reveals that aging begins earlier than previously thought and occurs in a coordinated manner throughout the body. Findings highlight differences between males and females, along with potential targets for anti-aging therapies.

Rapporterad av AI

A new study has revealed over 200 metabolic enzymes attached directly to human DNA inside the cell nucleus, challenging traditional views of cellular processes. These enzymes form unique patterns in different tissues and cancers, described as a 'nuclear metabolic fingerprint.' The discovery suggests links between metabolism and gene regulation that may influence cancer development and treatment.

 

 

 

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj