Что такое последний универсальный общий предок (LUCA)?

Последний универсальный общий предок (LUCA) - это гипотетический древний микроб, от которого происходит вся современная жизнь. Около 60 000 лет назад в Африке жил человек, из которого произошли все живые люди. LUCA - это идея, основанная на сходном принципе, но являющаяся общим предком всей жизни, а не просто людей.

Считается, что LUCA жил от 3,6 до 4,1 миллиардов лет назад. Жизнь могла существовать в течение 100-500 миллионов лет до появления LUCA. LUCA не является первым живым существом или самым примитивным из всех возможных живых организмов, а является универсальным общим предком всех существующих организмов.

Хотя окаменелости того периода скудны и сильно деградировали, мы можем экстраполировать характеристики LUCA, посмотрев, какие черты есть у всей жизни сегодня. Это включает в себя генетический код, основанный на двухцепочечной ДНК, включая четыре нуклеотида, составляющих 64 возможных трехнуклеотидных кодона. Этот выбор нуклеотидов является произвольным, но универсальным для всей земной жизни.

Другая общая черта - способ, которым инструкции ДНК выражены через одноцепочечные РНК-интермедиаты. Эти интермедиаты РНК приводят к конструированию белков рибосомами, тРНК и группой родственных белков. Эти белки состоят из 20 аминокислот, и пути синтеза являются произвольными, но универсальными. Все формы жизни используют глюкозу (простой сахар) в качестве источника энергии и углерода. АТФ всегда используется в качестве энергетической валюты клетки. У LUCA была бы простая система локомоции на основе микротрубочек.

Неясно, больше ли напоминает LUCA домен Bacteria или Archaea. У обоих есть чрезвычайно примитивные варианты. До 2002 года считалось, что бактерия Mycoplasma genitalium имеет самый короткий геном из всех живых существ, состоящий из 582 970 пар оснований. Затем этот титул был украден Equiteans Archaea Nanoarchaeum с 490 885 парами оснований. В 2006 году бактерия Candidatus ruddii снова получила титул с геномом длиной всего 159 662 пар оснований. LUCA, вероятно, имел геномную сложность в этом общем диапазоне.