Утраченные истоки жизни: ученые выяснили, откуда мог взяться универсальный генетический код

Недавнее исследование ученых из Аризонского университета проливает новый свет на происхождение универсального генетического кода, объединяющего почти все формы жизни на Земле.

Генетический код, представляющий собой биохимический язык, позволяет клеткам переводить генетическую информацию в белки, необходимые для жизни. Несмотря на его универсальность, вопросы о том, как именно этот код сформировался, остаются предметом споров.

Исследование, опубликованное в журнале PNAS, предполагает, что генетический код развивался постепенно, начиная с простых молекул аминокислот, а более сложные добавлялись позже. Этот вывод ставит под сомнение традиционные представления, включая те, что основаны на эксперименте Урея-Миллера 1952 года, где серные аминокислоты, важные для жизни, не были обнаружены, несмотря на их предполагаемое изобилие на ранней Земле. Ученые предполагают, что металл-связывающие аминокислоты появились раньше, чем считалось ранее, что имеет важное значение для понимания ранней эволюции жизни. Это также влияет на поиск внеземных организмов: серные соединения, характерные для таких мест, как Марс и спутник Юпитера Европа, могут стать ключом к поиску биосигнатур.

Исследователи сосредоточили свое внимание на белковых доменах — небольших участках, остававшихся неизменными со времен последнего универсального общего предка (LUCA). Такой подход позволил заглянуть в молекулярную историю, предшествующую LUCA, и выявить, что древние белковые последовательности предпочитали аминокислоты с ароматическими кольцевыми структурами, которые были добавлены в генетический код позже. Это может указывать на существование более ранних, ныне утраченных систем кодирования.

Открытия уточняют понимание эволюционных процессов и имеют важное прикладное значение. Изучение генетического кода помогает выявить точки эволюционного давления в молекулярных системах, что может способствовать развитию биотехнологий и медицинских исследований. Эти данные также расширяют горизонты астробиологии, помогая ученым выявлять потенциальные признаки жизни за пределами Земли.

Эти результаты свидетельствуют о том, что эволюция генетического кода была сложным и многоэтапным процессом, возможно, включавшим ранее неизвестные системы кодирования. Они подчеркивают важность междисциплинарного подхода, объединяющего молекулярную биологию, астробиологию и эволюционную генетику для изучения происхождения жизни и поиска ее возможных форм за пределами нашей планеты.

Источник: University of Arizona