El último ancestro común universal (LUCA) se refiere al ancestro común más reciente del que descendió toda la vida actual en la Tierra. Es el punto del árbol de la vida del que surgieron los dominios básicos de las arqueas y las bacterias.
La presencia de 19 familias de proteínas efectoras CRISPR-Cas de clase 1, incluidas las de tipo I (Cas3 y Cas10) y tipo III (Cas7), en el genoma de LUCA resalta los orígenes antiguos de la inmunidad basada en CRISPR. A pesar de la ausencia de Cas1 y Cas2, lo que sugiere un sistema CRISPR incompleto, la capacidad de LUCA para proporcionar una respuesta inmune basada en ARN subraya las profundas raíces evolutivas del sistema.
El antiguo sistema CRISPR-Cas probablemente desempeñó un papel en la detección de ARN y la transducción de señales, lo que marcó el comienzo de los mecanismos inmunológicos celulares contra los virus.
«Luca tenía este sistema inmunológico temprano como medio para evitar los virus», dice Edmund Moody en su libro «El sistema inmunológico temprano de Luca». Comentario sobre la revista Science.Es el primer autor del estudio y experto en genómica de la Universidad de Bristol, Reino Unido.
Los investigadores compararon los genomas de 700 microbios modernos, utilizando herramientas avanzadas de análisis genómico para determinar qué rasgos comunes surgieron primero. Construyeron un árbol evolutivo utilizando 57 genes distintos de 350 especies de bacterias y 350 especies de arqueas, y rastrearon frecuencias y mutaciones genéticas para estimar la línea de tiempo de LUCA y las interacciones ecológicas.
Hasta hace poco, se pensaba que el planeta Luca vivió hace aproximadamente entre 3.500 y 3.800 millones de años. Sin embargo, el nuevo estudio sugiere que apareció mucho antes, hace 4.200 millones de años y unos cientos de millones de años después de que se formara el planeta.
“Cómo ocurrió la evolución desde el origen de la vida hasta las sociedades primitivas en la época de LUCA sigue siendo una pregunta abierta, pero la edad inferida de LUCA en comparación con el origen de la Tierra y la Luna sugiere que el proceso requirió un período de tiempo geológico sorprendentemente corto. ”, concluyen los autores en su artículo.
Este estudio exhaustivo indica no sólo la existencia temprana del sistema CRISPR-Cas, sino también que LUCA tenía un genoma relativamente complejo, lo que sugiere que era un organismo celular con sistemas metabólicos y genéticos avanzados similares a los procariotas modernos. El estudio también proporciona información sobre el estilo de vida de LUCA, que incluía una dieta compuesta de gas hidrógeno y dióxido de carbono.
La investigación fue dirigida por Edmund Moody y Philip Donoghue de la Universidad de Bristol, con contribuciones de varios colaboradores internacionales. Publicado en Ecología y evolución de la naturaleza El 12 de julio.
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