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).
