PNAS: найдены доказательства древней эволюции генетического кода

Ученые из Университета Аризоны и Лаборатории Луны и Планет представили новое исследование, которое ставит под сомнение устоявшиеся представления об эволюции генетического кода. Статья опубликована в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Генетический код — это система, где комбинации из трех нуклеотидов (кодоны) переводятся в последовательности белков, состоящие из 20 аминокислот. До сих пор считалось, что порядок появления аминокислот в ходе эволюции уже достаточно изучен. Однако исследователи применили новый метод анализа, сосредоточившись на доменах белков — коротких участках аминокислот, которые выполняют роль структурных «модулей». Это позволило более точно определить временную последовательность включения аминокислот в генетический код.

Результаты исследования показали, что ранние формы жизни использовали преимущественно простые аминокислоты, тогда как более сложные, такие как тирозин и триптофан, возникли значительно позже. Кроме того, аминокислоты, способные связываться с металлами, вошли в генетический код на более раннем этапе, чем считалось ранее.

Особое внимание ученые уделили древним белковым последовательностям, связанным с гипотетическим последним универсальным общим предком (LUCA), который существовал около 4 миллиардов лет назад. Анализ более 400 семейств белков показал, что некоторые из этих последовательностей появились еще до LUCA, что указывает на гораздо более сложную историю развития генетических кодов.

Авторы исследования подчеркивают, что устоявшиеся представления о генетическом коде требуют пересмотра. Кроме того, они выделили ключевую роль аминокислот, содержащих серу, в процессах ранней жизни. Эти результаты могут дать новые направления для поиска внеземной жизни на планетах и спутниках с серосодержащей средой, таких как Марс или спутники Юпитера и Сатурна.