Individuati geni duplicati prima dell’antenato comune universale, le radici della vita vanno ancora più indietro
- Alcuni geni presenti oggi in quasi tutti gli organismi si sarebbero duplicati prima dell’ultimo antenato comune universale
- Lo studio pubblicato su Cell Genomics analizza i cosiddetti universal paralogs, famiglie genetiche antichissime
- Questi geni sono coinvolti nella sintesi proteica e nel trasporto attraverso membrane cellulari
- I ricercatori hanno ricostruito in laboratorio una proteina ancestrale funzionale
- La scoperta suggerisce che le prime cellule fossero già organizzate e non semplici aggregati molecolari
La storia della vita sulla Terra potrebbe iniziare prima di quanto immaginiamo. Uno studio pubblicato su Cell Genomics suggerisce che alcuni geni primordiali esistessero e si fossero già duplicati prima dell’ultimo antenato comune universale, vissuto circa quattro miliardi di anni fa.
Quell’antenato rappresenta oggi il punto più remoto ricostruibile con gli strumenti dell’evoluzione. Eppure, quando comparve, molte caratteristiche fondamentali erano già presenti: membrane cellulari strutturate e informazione genetica organizzata nel DNA. La vita, insomma, non era più in fase embrionale ma già sorprendentemente complessa.
I geni più antichi del nostro albero genealogico
Il lavoro è firmato da Aaron Goldman dell’Oberlin College, Greg Fournier del Massachusetts Institute of Technology e Betül Kaçar dell’University of Wisconsin-Madison. I ricercatori si sono concentrati sugli “universal paralogs”, famiglie di geni presenti in almeno due copie nei genomi di quasi tutti gli organismi viventi.
In biologia, un paralogo è un gene duplicato all’interno dello stesso genoma. Ma questi universal paralogs sono speciali: la loro duplicazione sarebbe avvenuta prima della nascita dell’antenato comune universale. In altre parole, sono testimoni molecolari di un’epoca ancora più remota della storia della vita.
Le prime funzioni cellulari erano già operative
Grazie a strumenti computazionali avanzati, intelligenza artificiale e hardware ottimizzati per l’analisi genetica, il team ha analizzato tutti gli universal paralogs noti. Il risultato è sorprendente: tutti sono coinvolti nella produzione di proteine o nel trasporto di molecole attraverso le membrane cellulari.
Questo dettaglio cambia prospettiva. Significa che tra le primissime funzioni biologiche comparse sulla Terra ci sarebbero state proprio la sintesi proteica e il trasporto attraverso membrane primitive. Le fondamenta stesse della vita cellulare moderna.
Le cellule primordiali erano già sistemi funzionali e organizzati
In uno studio parallelo, i ricercatori hanno persino ricostruito in laboratorio la versione ancestrale di una di queste proteine. Non una simulazione teorica, ma una proteina reale ottenuta combinando biologia evolutiva e computazionale. Anche nella sua forma più semplice, la molecola era in grado di legarsi alle membrane e interagire con il sistema che produce proteine.
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Il quadro che emerge è chiaro: le cellule primordiali, pur rudimentali, erano già sistemi funzionali e organizzati, non ammassi casuali di molecole. Identificare nuovi universal paralogs potrebbe permettere di spingersi ancora più indietro nel tempo, illuminando un capitolo della storia terrestre rimasto finora nell’ombra.
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- https://www.cell.com/cell-genomics/fulltext/S2666-979X(26)00002-9
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41650975/
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