Останній універсальний спільний предок

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Кладограма, побудована на основі аналізу рРНК. Показує зв'язок бактерій, архей і еукаріотів з останнім універсальним спільним предком (позначений чорним стовбуром внизу дерева)

Останній універсальний предок (англ. last universal ancestor, LUA), інакше Останній універсальний спільний предок (англ. last universal common ancestor, LUCA) — гіпотетичний найближчий загальний предок всіх живих організмів, що нині існують на Землі. Жив приблизно 3,6-4,1 млрд років тому[1][2].

Характерні риси[ред.ред. код]

Сформульовані на основі рис, властивих всім організмам, що незалежно існують на Землі[3][4][5][6].

  • Генетичний код заснований на ДНК.
  • Генетичний код відображається через РНК, що складаються з одного ланцюгу послідовності нуклеотидів.
  • Генетичний код відображається в білки. Всі інші властивості організму (такі як синтез ліпідів або вуглеводів) — результат роботи білків- ферментів.
  • Білки збираються з вільних амінокислот, шляхом трансляції мРНК з допомогою рибосом, тРНК та групи споріднених білків.
    • Рибосоми складаються з двох субодиниць, великої та малої.
    • Кожна субодиниця рибосоми включає ядро рибосомних РНК і оточена рибосомними білками.
    • Молекули РНК (рРНК та тРНК) відіграють важливу роль у каталітичній роботі рибосом.
  • Використовується тільки 20 амінокислот, це лише мала частина від незліченної кількості нетипових амінокислот. Використовуються тільки L-ізомери.
    • Амінокислоти повинні синтезуватися з глюкози групою особливих ферментів. Напрямки синтезу є довільними і зберігаються.
  • Можливе використання глюкози як джерела енергії та вуглецю. Для цього використовуються D-ізомери.
    • Гліколіз йде шляхом довільного розщеплення.
  • АТФ використовується як переносник енергії.
  • Клітина оточена клітинною стінкою, яка складається з подвійного ліпідного шару — грамнегативною типу [7].
  • Всередині клітини концентрація натрію нижча, а калію — вища, ніж зовні. Відхилення підтримується особливим іонним насосом.
  • LUCA розмножується шляхом подвоєння всього вмісту генетичного матеріалу, за чим слідує поділ клітини.

Припущення[ред.ред. код]

Наприкінці 1970-х рр. Карл Воуз запропонував тридоменну класифікацію організмів. Вважаючи, що представники першої з виділеної ним групи прокаріотів можуть бути давнішими, ніж власне бактерії, Воуз назвав їх архебактеріями, або археями. [8]. Це твердження було підкріплено тим, що всі відомі археї мали вкрай високу стійкість до екстремальних умов навколишнього середовища, таких як висока солоність, температура та кислотність, і привело деяких учених до припущення, що останній загальний предок розвивався в таких місцях, як чорні курці, де такі крайнощі панують понині. Однак згодом він прийшов до висновку про те, що обидві групи походять від загального предка і запропонував термін «прогенот» для позначення примітивної предкової форми. Крім того, були відкриті археї, що існують в менш ворожих середовищах, на основі чого було зроблено висновок, що останній загальний предок волів температур, що не перевищують 50 ° C. [9] Тепер багато систематиків вважають, що він більш тісно пов'язаний з еукаріотами і бактеріями, хоча це залишається дискусійним питанням.

Можливо, що всі представники останнього спільного предка вимерли і до нас дійшла тільки їхня генетична спадщина. Або, як було запропоновано Карломом Воузом, жоден з окремо взятих організмів не може розглядатися в якості останнього загального предка, бо генетичний спадок всіх сучасних організмів з'явився за допомогою горизонтального переносу генів поміж стародавнього співтовариства організмів. [10]

Типові помилки[ред.ред. код]

Всупереч можливим помилковим припущенням, останній універсальний предок не є:

  1. Першим існуючим організмом;
  2. Найпримітивнішим з можливих організмів.
  3. Єдиним видом істот, що жили в той час на Землі.

Посилання та примітки[ред.ред. код]

  1. Doolittle, W. Ford (February, 2000). «Uprooting the tree of life». Scientific American 282 (6): 90-95. ((ref-en))
  2. Nicolas Glansdorff, Ying Xu & Bernard Labedan: The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct 2008, 3:29. ((ref-en))
  3. G. Wächtershäuser, Towards a reconstruction of ancestral genomes by gene cluster alignment. System. Appl. Microbiol. 21, 473—477 (1998) (англ.)
  4. 101/Bio 101 Lectures / Life / life.htm What is Life?, by Michael Gregory, Clinton College ((ref-en))
  5. 3 / 805 The universal nature of biochemistry, by Norman R. Pace, PNAS | January 30, 2001 | vol. 98 | no. 3 | 805—808 ((ref-en))
  6. G. Wächtershäuser From pre-cells to Eukarya — a tale of two lipids. Mol. Microbiol. January, 47 (1) 13-22 (2003) PMID: 12492850 (англ.)
  7. Cavalier-Smith T. Rooting the tree of life by transition analyses. Biology Direct. 2006 № 19 DOI 10.1186/1745-6150-1-19 http://www.biology-direct.com/content/pdf/1745-6150-1-19.pdf
  8. РНК-світ: біля витоків життя С. А. Боринська
  9. 2257629 / Нові дані про останнього універсального предка
  10. Carl Woese The universal ancestor// Proceedings of the National Academy of Sciences. — Т. 95. — № 12. — С. 6854—6859. http://www.pnas.org/content/95/12/6854.full.pdf+html