Nenek moyang terbaru dari semua kehidupan di Bumi, yang dikenal sebagai Leluhur Universal Terakhir (LUCA), belum muncul sepenuhnya sekitar 4,2 miliar tahun yang lalu. Sebaliknya, sebagian komponen genetiknya berasal dari sumber yang lebih tua dan masih misterius. Penemuan ini, yang disoroti oleh ahli biologi Aaron Goldman, Greg Fournier, dan Betül Kaçar, menggarisbawahi bahwa dasar kehidupan lebih dalam dan kompleks daripada yang dipahami sebelumnya.
Akar Dalam Kode Genetik Kehidupan
Studi ini berfokus pada “paralog universal” – duplikat gen yang ditemukan di setiap cabang kehidupan. Gen-gen ini pasti berlipat ganda sebelum spesies menyimpang, yang berarti asal usulnya sudah ada sebelum LUCA. Jika LUCA mewakili batang pohon keluarga kehidupan, maka paralog ini mewakili akar yang terkubur: organisme bersel tunggal kuno yang meletakkan dasar bagi semua evolusi selanjutnya.
Mengapa hal ini penting: Catatan fosil dari zaman ini tidak lengkap, sehingga hanya menyisakan gen sebagai catatan sejarah utama kita. Dengan menelusuri paralog universal ini, para ilmuwan dapat menyelidiki tahap-tahap awal kehidupan di Bumi. Ini bukan hanya tentang mengisi kesenjangan dalam pemahaman kita tentang evolusi; ini tentang mendapatkan wawasan tentang mekanisme yang memungkinkan munculnya kehidupan.
Sejarah Hilang yang Tersembunyi dalam DNA Kita
Sejarah genetika bias terhadap penyintas. Spesies yang tidak meninggalkan keturunan secara efektif terhapus dari catatan, sehingga sulit untuk merekonstruksi gambaran keseluruhannya. Banyak paralog kuno yang kemungkinan besar telah hilang seiring berjalannya waktu karena tekanan evolusi, penyimpangan genetik, atau transfer gen horizontal (tempat bakteri berbagi materi genetik).
Artinya gen yang dapat kita pelajari kemungkinan besar hanyalah puncak gunung es. Beberapa paralog universal yang diketahui memainkan peran penting dalam proses biologis mendasar, seperti:
- Terjemahan Genetik: Mesin untuk membuat protein dari RNA, kemungkinan merupakan sistem molekuler tertua yang masih digunakan hingga saat ini.
- Produksi Enzim: Termasuk sintetase aminoasil tRNA, yang memastikan asam amino yang tepat ditambahkan ke protein. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa enzim ini sendiri memiliki nenek moyang sebelum LUCA.
- Fungsi Membran Sel: Menjaga integritas struktural sel.
Kompleksitas Sistem Genetik Awal
Fakta bahwa beberapa enzim yang terlibat dalam sintesis protein sudah ada sebelum LUCA menunjukkan bahwa bentuk kehidupan awal sudah mampu menggabungkan asam amino ke dalam protein yang dikodekan secara genetik sebelum evolusi kode genetik modern. Hal ini menyiratkan jalur evolusi yang lebih kompleks dari perkiraan sebelumnya, yang melibatkan ko-evolusi dengan biosintesis asam amino.
“Sejarah paralog universal ini adalah satu-satunya informasi yang kita miliki tentang garis keturunan seluler paling awal ini, sehingga kita perlu secara hati-hati mengekstrak pengetahuan sebanyak mungkin dari mereka.” – Greg Fournier, MIT
Kesimpulannya, penemuan gen pra-LUCA menantang pemahaman kita tentang asal usul kehidupan. Meskipun seluruh kontribusi genetika purba ini masih belum jelas oleh waktu dan evolusi, penelitian yang sedang berlangsung menjanjikan untuk mengungkap wawasan lebih lanjut mengenai sejarah kehidupan di Bumi yang dalam dan tersembunyi.
