Genes antiguos son anteriores al último ancestro común universal de la vida en la Tierra

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El ancestro compartido más reciente de toda la vida en la Tierra, conocido como el Último Ancestro Común Universal (LUCA), no surgió completamente formado hace unos 4.200 millones de años. En cambio, algunos de sus componentes genéticos se originaron a partir de fuentes aún más antiguas y actualmente misteriosas. Este descubrimiento, destacado por los biólogos Aaron Goldman, Greg Fournier y Betül Kaçar, subraya que los fundamentos de la vida son más profundos y complejos de lo que se pensaba anteriormente.

Las raíces profundas del código genético de la vida

El estudio se centra en los “parálogos universales”: genes duplicados que se encuentran en todas las ramas de la vida. Estos genes deben haberse duplicado antes de que las especies divergieran, lo que significa que sus orígenes son anteriores a LUCA. Si LUCA representa el tronco del árbol genealógico de la vida, estos parálogos representan las raíces enterradas: antiguos organismos unicelulares que sentaron las bases de toda la evolución posterior.

Por qué esto es importante: El registro fósil de esta era está incompleto, lo que deja a los genes como nuestro registro histórico principal. Al rastrear estos parálogos universales, los científicos pueden investigar las primeras etapas de la vida en la Tierra. No se trata sólo de llenar los vacíos en nuestra comprensión de la evolución; se trata de comprender mejor los mecanismos que permitieron que surgiera la vida.

La historia perdida escondida en nuestro ADN

La historia genética está sesgada hacia los supervivientes. Las especies que no dejaron descendientes se borran efectivamente del registro, lo que dificulta reconstruir la imagen completa. Es probable que muchos parálogos antiguos se hayan perdido con el tiempo debido a presiones evolutivas, deriva genética o transferencia horizontal de genes (donde las bacterias comparten material genético).

Esto significa que los genes que podemos estudiar probablemente sean solo la punta del iceberg. Los pocos parálogos universales conocidos desempeñan funciones críticas en procesos biológicos fundamentales, como:

  • Traducción genética: La maquinaria para crear proteínas a partir de ARN, probablemente el sistema molecular más antiguo que todavía se utiliza en la actualidad.
  • Producción de enzimas: Incluyendo aminoacil tRNA sintetasas, que garantizan que se agreguen los aminoácidos correctos a las proteínas. Investigaciones recientes sugieren que estas enzimas tienen ancestros anteriores a LUCA.
  • Función de la membrana celular: Mantener la integridad estructural de las células.

La complejidad de los primeros sistemas genéticos

El hecho de que algunas enzimas involucradas en la síntesis de proteínas existieran antes de LUCA sugiere que las primeras formas de vida ya eran capaces de incorporar aminoácidos en proteínas codificadas genéticamente antes de la evolución de los códigos genéticos modernos. Esto implica una vía evolutiva más compleja de lo que se suponía anteriormente, que implica la coevolución con la biosíntesis de aminoácidos.

“La historia de estos parálogos universales es la única información que tendremos sobre estos primeros linajes celulares, por lo que debemos extraer cuidadosamente tanto conocimiento como podamos de ellos”. –Greg Fournier, MIT

En conclusión, el descubrimiento de genes anteriores a LUCA desafía nuestra comprensión de los orígenes de la vida. Si bien el alcance total de estas antiguas contribuciones genéticas permanece oscurecido por el tiempo y la evolución, las investigaciones en curso prometen revelar más conocimientos sobre la historia profunda y oculta de la vida en la Tierra.